Свердловская железная дорога
Несмотря на то, что первая полноценная железная дорога России с собственным подвижным составом на паровой тяге появилась именно на Урале (дорога Е.А. и М.Е. Черепановых, Нижний Тагил, колея 1645 мм), полномасштабное строительство железнодорожных магистралей здесь началось только в 1870-х гг. Первой в пределах Большого Урала дорогой, введённой в эксплуатацию (в 1877 г.), стала линия Самара-Оренбург на Южном Урале, имевшая выход на общероссийскую сеть (ныне в составе Куйбышевской и Южно-Уральской железных дорог).
Проекты железных дорог на Среднем Урале появились в 1860-х гг.: В.К. Рашет (управляющий Нижнетагильским горным округом, 1861), И.И. Любимов (Пермский городской голова, 1868) и др. После ряда изысканий в конце 1873 г. был окончательно утверждён маршрут будущей дороги: от Екатеринбурга через Кушву и село Камасино до Перми с ветвями к Луньевским каменноугольным копям и к Билимбаевскому заводу (вторая впоследствии исключена из проекта). 22 февраля 1874 г. императором Александром II было дано разрешение на строительство дороги и утверждён устав «Общества Уральской горнозаводской железной дороги». В 1875 г. началось строительство, которым руководили купец П.И. Губонин (главный подрядчик) и В.Ф. Голубев (главный инженер).
В 1878 году завершено строительство основной части Уральской горнозаводской магистрали протяжённостью 669 вёрст, и 1(13) октября 1878 года началась её регулярная эксплуатация. Несмотря на то, что первые 18 лет своего существования дорога имела островной характер, её постройка имела чрезвычайно важное значение для развития уральской промышленности: она позволила постепенно отказаться от сложного и опасного водного пути по мелководной р. Чусовой. Через год, в сентябре 1879 г., было достроено и пущено в эксплуатацию ответвление к Луньевским каменноугольным копям (участок Чусовская-Усолье, через Кизел).
В 1883—1885 гг. построена Екатеринбург-Тюменская железнодорожная линия с ответвлением на Каменский завод (ст. Островская, ныне в черте г. Каменска-Уральского) от разъезда Оверино (ныне в черте г. Богдановича).
C 1 января 1888 г. в соответствии с декретом департамента государственной экономии Государственного совета Уральская горнозаводская и Екатеринбург-Тюменская железные дороги были объединены в Уральскую железную дорогу, которая перешла в казённую собственность.
В октябре 1896 года сдан в эксплуатацию участок Екатеринбург-Челябинск Сибирской железной дороги, что обеспечило соединение Уральской железной дороги с общероссийской сетью железных дорог. 1 января 1898 г. этот участок был передан из Сибирской ж/д в состав Уральской, которая получила наименование Пермь-Тюменской железной дороги.
В течение 1899 года поэтапно запущена в эксплуатацию Пермь-Котласская железнодорожная магистраль (Пермь-Глазов-Вятка-Котлас) протяжённостью 448 вёрст, обеспечившая выход в бассейн Северной Двины. 5 ноября 1899 г. Высочайшим соизволением предписано объединить с 1 января 1900 г. Пермь-Тюменскую и Пермь-Котласскую железные дороги в Пермскую железную дорогу, общая протяженность которой составила 2100 вёрст. Это наименование, несмотря на многочисленные преобразования (в том числе перевод управления дороги из Перми в Екатеринбург в 1919 году) и революционные потрясения, сохранялось (с небольшим перерывом) вплоть до 1953 года.