在19世纪以前，俄国和许多其他欧洲国家一样，最传统的交通运输方式是水运。
早在18世纪初期，俄国已经建成了很大规模的运河系统，并逐步将伏尔加河、第聂伯河、顿河、北德维纳河与鄂毕河的上游联系在一起，以促进水路交通的发展。至19世纪初期，工业革命的浪潮扩展到俄国，机器化生产逐渐代替手工业生产，工厂制度逐渐代替手工工场。工业化的发展必须解决交通运输问题，水路及公路已经不能完全满足日益增长的运输需要。因此，在沙皇尼古拉一世统治时期，俄国的一些有识之士开始提出仿效英国修建铁路，但招致了一些保守势力的反对声音，最激烈的反对者是财政大臣康克林和交通大臣托尔，他们认为修建铁路是“无谓的浪费资本和破坏人民道德”。尽管如此，军事战略的考虑和国内外贸易的利益促使俄国逐步走上修建铁路的道路。俄国第一条使用蒸汽机车牵引的铁路，是于1834年在下塔吉尔的一家冶金工厂内建成的，全长854米。这条小型铁路的建筑者和俄国第一台铁路机车的创造者，是农奴工匠契列潘诺夫父子两人，这条铁路能以每小时16公里的速度运输1000普特的矿石。而俄国第一条真正意义上的公用铁路，是建于1837年的皇村铁路，这条铁路连接了当时的俄国首都圣彼得堡和位于其市郊的皇家行宫所在地——皇村（今普希金市），全长25俄里（26公里），采用1829毫米（6俄尺）的轨距，最高速度可达60公里/小时，机车车辆均由国外输入。皇村铁路实际上并无经济意义，这是专门为从圣彼得堡到巴甫洛夫斯克度假的军官服务的，但这条铁路的重大意义在于以实践证明了铁路运输的优越性。1842年2月1日，沙皇尼古拉一世根据交通部部长梅利尼科夫（Павел Петрович Мельников）及圣彼得堡交通工程学院学者克拉夫特（Николай Осипович Крафт）的报告，颁旨修建莫斯科-圣彼得堡铁路，同年8月1日动工，至1851年11月1日建成通车。为了便于施工计算，在梅利尼科夫的坚持下，轨距被确定为5俄尺（1524毫米），并采用右侧行车，成为日后俄国铁路的统一标准。这条铁路连接了俄国两座最大的城市，全长644.5公里。过去两地之间由水路及公路运输的粮食及农产品货流从此能够改用快捷的铁路运输，对俄国的经济发展起到极大的作用。莫斯科-圣彼得堡铁路也是当时世界上技术水平最高的铁路之一，从建设之初即为复线铁路，沿线经过许多泥泞、沼泽、河流，全线建有8座大型桥梁、182座中小型桥梁、34个车站。除此之外，俄国于1851年开始建造圣彼得堡-华沙铁路，至1853年修筑了圣彼得堡至加特契纳一段后，因为克里米亚战争的爆发而被迫暂停，至1857年恢复动工，到1862年建成通车。
