Най-известният, бързо развиващ се и особено обгрижван отрасъл на индустриалната революция - железопътният транспорт, промени динамиката на световния търговски обмен и пътникопоток, отбелязвайки небивал напредък във възхода на комуникационните средства. Неговото отражение върху военното дело повдигна превъзходството на модернизиращите се държави и им позволи да налагат в своя полза разширяването на железопътната мрежа към изостаналите региони, доминирани от тях. Само късните феодални империи се опитваха да контролират прокарването на новите магистрали, посредстващи за проникването на чужди влияния, и да изграждат линиите на железницата съобразно собствените си интереси.

През 30-те години на ХІХ век в Европа започва бурно строителство на ж. п. линии. Те свързват предимно вътрешността на континента с крайбрежието, обвързвайки инфраструктурата на новия способ за пренос на товари с водния транспорт. Към края на същото десетилетие започва обсъждане на възможните железопътни трасета в Османската империя и зависимите от нея държави, но не достигат нито средства, нито технически способности, а не по-малко липсват организационни умения и воля за провеждане на модернизационни инициативи. Още в началото на планирането на пряктическата целенасоченост на ж. п. транспорта в тези райони той е ориентиран към необходимостта да се използва по-ефективно най-голямата водна артерия на Стария континент - река Дунав. Плаването по нея е възпирано както от праговете по течението й (някой от които са постоянни, а други се появяват при маловодие), така и от теснините и бързеите при Джердапа. Връзката пък към Черно море е препятствана от затлачената делта на великата река, чието прочистване е запуснато от контролиращите я руски власти, поради незаинтересоваността им да допуснат австрийския износ на зърно към черноморския регион. Повечето от първите проекти за строителство на ж. п. отсечки на Балканите са насочени към Дунава с намерение да се избегнат или преодолеят препятствията, затрудняващи съобщенията между Средна Европа и Черно море.

От 1838 г. в Сърбия се разработва проект за ж. п. линия, която да свързва Долния със Средния Дунав като заобикаля най-рисковия участък на Джердапа при Ключ (особено трудни за преодоляване там са бързеите при Железни врата). Планира се, линията да бъде прокарана от град Долни Милановац до река Тимок. Необходимостта да се претоварват стоките по средата на реката прави този проект недостатъчно перспективен и икономически оправдан и той до днес остава неосъществен, въпреки възобновяването му през следващите десетилетия.

Още в навечерието на Кримската война Османската империя, подтиквана от западните си съюзници, започва осъществяването на техническото си обновление. През 1852 г. англичани вече разработват крупен проект за железница от Цариград до Белград. Високата порта обаче не желае тази линия да мине през размирното сръбско княжество и предпочита трасето да се пренасочи към Видин, откъдето би могло да се продължи за Европа през Влашко. Планира се изграждането на телеграфни връзки между големите градове в Румелия.Началото на войната обаче замразява инфраструктурните начинания, които не са в близост до театъра на бойните действия - западното крайбрежие на Черно море.

През 1853 г. руският император Николай І се подвежда, че е дошъл моментът бялата империя за пореден път да напредне на юг към Цариград и Проливите. Той е засегнат от възвръщащото се влияние на Западните сили в Османската империя, след като именно неговата намеса спасява династията при настъплението към Цариград на египетския узурпатор Мехмед Али. Повод за изостряне на отношенията с Високата порта е френско-руският спор за Светите места в Палестина, който е сигнал за Петербург, че позициите му в Близкия изток отслабват. Военната намеса изглежда наложителна. Етапната цел на руската експанзионистична политика в средата на ХІХ век е, да бъдат присъединени Дунавските княжества, а при възможност, да се прехвърли непосредственото руско влияние на Балканите и да се овладеят Проливите. Влашко и Молдова обаче влизат в сферата на интереси и на останалите Велики държави, които се стремят да поддържат континенталното равновесие чрез предпазване на Османската империя от бързо и фатално дезинтегриране.

Западна Европа се обединява в неодобрението си към руските искания и се противопоставя на настъплението, последвало тяхното неудовлетворяване. Британската империя, Франция и Кралство Сардиния (Пиемонт) изпращат експедиционен корпус в подкрепа на турската армия. Огромна англо-френска армада навлиза в Черно море и стоварва десант във Варна, а впоследствие и в Крим. Коалицията атакува още руските северни военноморски позиции в Балтийско и Бяло море , а също в Далечния изток. В Кавказ се водят ожесточени сухопътни сражения, но централният сблъсък е в Крим. По това време полуостровът е твърде изолиран от централните райони на руската държава и армията е затруднена в снабдяването и превоза на подкрепления. Обсаденият Севастопол е превзет, а новият император Александър ІІ, изправен пред ултиматум за общоевропейска военна акция, е принуден да капитулира.

Според подписания в Париж на 18 (30) март 1856 г. мирен договор Русия губи протекторните си позиции в окупираните от Австрия Дунавски княжества (поставени заедно със Сърбия под колективния протекторат на Великите държави) и възможността за намеса във вътрешните дела на Османската империя, произлизаща от наложеното по-преди покровителство над православните християни там. На Молдовското княжество са отстъпени районът на Южна Бесарабия и делтата на река Дунав (на следващата година Делтата е възвърната към Османската империя). Създава се нов регламент за корабоплаването по Дунава, въвел режим на международна река поне за долното му течение, и се вземат мерки за подобряване на проходимостта му. Черно море е неутрализирано и е отворено за интернационална търговия. Така Русия се лишава от контрола над устието на Дунав и над Черно море, докато международната общност получава широк достъп до водните пътища в Югоизточна Европа. Необходимостта от строителство на ж. п. линии в околовръст на по-важните пристанища там и подкрепата за изграждането им съществено нарастват.

Кримската война показва технологичното изоставане на Русия и Османската империя. Ала докато руснаците имат потенциал със собствени сили да наваксат инфраструктурната си изостаналост и предприемат масирано прокарване на железопътни линии, изходящи от Москва във всички посоки, то "болният човек" на Босфора се нуждае от чужди инвестиции, специалисти и технологии, поради което Високата порта е принудена да се ориентира към отдаване на чуждестранни компании на концесиите за железопътните отсечки, предвидени за изграждане. Това налага тези отсечки да осигуряват след построяването си бърза възвръщаемост на инвестициите чрез високоефективната им експлоатация. Изискванията за избор на трасета, осигуряващи висока норма на печалба, ограничават съществено стремежът на империята да строи ж. п. линии, които да обслужват преди всичко нейните стопански, политически и военностратегически интереси.

По време на войната в източнобалканските владения на империята се прокарват телеграфни линии, планира се постройката на ж. п. линии и шосета, изграждат се индустриални предприятия, които да задоволяват нуждите на турската армия. Изискванията на съвременната война подпомагат техническия и социален напредък на тези области, които (заедно с Предна Мала Азия) се отличават от останалите османски провинции по своята стопанска динамичност. Не случайно именно в упоменатите райони се изграждат първите железопътни отсечки в империята.

Още през 1854 г. се изготвя програма за належащото ж. п. строителство, с която се възобновява проектът за линията Цариград - Одрин - Пловдив - София - Ниш - Крагуевац - Белград, откъдето тя би била продължена към Будапеща и Виена. Освен нея се предвижда свързването на Варна с Русе (от там към Влашко) през Шумен, а тези две линии ще бъдат обединени с напречна отсечка от Одрин през Бургас до Провадия. На следващата година официално е оповестено началото на изграждане на железопътна мрежа в империята. Обаче управленските среди и националистическите кръгове, както и зараждащата се буржоазия, твърде бързо осъзнават, че не връзката с Европа е най-належащата задача, а свързването на периферните и централните балкански райони със столицата и с пристанищата на Егейско, Черно и Адриатическо море и по течението на Дунава. Отново се отклонява трасето за Европа от София към Видин. Правят се планове за продължаване на линията от София към западната част на Румелия, към Албания и Босна, така че връзката за Виена да стане през Хърватия. Усетили турските маньоври за заобикаляне на Сърбия, сърбите се ориентират към излаз на Адриатика през Албания и проучват железопътната отсечка Белград - Шкодра, но империята продължава да ги изолира.

Междувременно в Хабсбургската империя усилено се строят железни пътища, като два от тях, насочени към Балканите, достигат до Сисак в Хърватия (на границата с Босна) и Базиаш в Банат (първата ж. п. линия излязла на река Дунав надолу по течението му под Будапеща). Започва изграждането на линии на железницата в Румъния и първата от тях свързва през 1869 г. Букурещ с Гюргево на Дунава. Тези ж. п. пунктове в близост до турската граница предполагат възможност за многопосочно включване на турската железопътна мрежа към общоевропейската. Ала империята няма капацитет да осъществи трите варианта едновременно и се налага да прави избор. Именно въпросът за насоката на първия железопътен лъч от Цариград към Европа през Босна, Сърбия или Румъния ще се окаже възлов в споровете и давлението оказвано над османското правителство за неговата политическата и икономическа ориентация и произхождащите от нея приоритети в железопътното строителство.

За австрийците най-благоприятен е вариантът с пряка железопътна магистрала от Виена за Цариград през Босна, която да се строи от запад на изток, така че при изграждането й те постепенно да заемат позиции по нейното протежение. Планинският терен в Босна обаче прави трасето технически сложно и скъпо за изпълнение. От друга страна, унгарците настояват за връзка през Белград, така че Будапеща да попада в центъра на основния сухоземен пътнически и стоков поток от Близкия изток към Западна Европа. Австрийската империя претърпява поражение през 1859 г. във войната с Франция и Пиемонт, а през 1866 г. е разгромена от Прусия, което съществено намалява нейния авторитет и тежест на европейската сцена. Монархията е принудена да лавира и през 1867 г. се формира дуалистичната австроунгарска държава. Унгарските интереси вече не могат да се пренебрегват и предпочитан става проектът за ж. п. линия по долината на Морава и през сръбската столица. Турците пък все още се стремят да заобиколят Белград с линия, която да минава на десния бряг на Морава и с мост над Дунава да излезе при Базиаш в Банат. Сърбите обаче се противопоставят и сръбско-турския спор се затяга.

Опасявайки се от нелоялната конкуренция на австрийските производители, англичаните се застъпват за източния вариант на железопътна магистрала към Централна Европа - връзката през Румъния. Те желаят да се изграждат приоритетно линии от крайбрежието на Черно и Егейско море към вътрешността, посредством които да прониква тяхното търговско влияние в България, а от там към Влашко и Западните Балкани. В съответствие с тези планове след войната се разработва проектът за линия от река Дунав при Русе, през Балкана, която да излезе на Егейско море при Енос и оттам да се отправи към Цариград. Източната насока на османския железопътен излаз към Европа е предпочитан и в Санкт Петербург, въпреки че тя ще усили турските отбранителни позиции в Североизточна България. Русия възнамерява през Молдова и Източно Влашко да получи достъп до изграждащата се железопътна мрежа на полуострова.

Първи със строежи на железопътни отсечки в европейските владения на Османската империя се ангажират английските предприемачи. Те бързо съобразяват, че за железниците от Босфора до Унгария и от Дунава до Егея са необходими твърде големи инвестиции, а строителството ще е с разтеглени срокове, докато печалбата от тях ще е несигурна. Затова пък водният път по Дунава, независимо от затруднената му проходимост, може да бъде продължен през Добруджа с железопътна линия до някое от големите пристанища по северозападния бряг на Черно море. Така се избягва заобикалянето по течението на реката до устието й, където ръкавите на Делтата, въпреки грижите на Европейската дунавска комисия за прочистването им, не могат да пропускат големи плавателни съдове с дълбоко газене. Преодолявайки желанието на османското правителство най-напред да се строи стратегическата линия от Цариград към Ниш с разклонение от Одрин към Провадия, англичаните завършват през 1860 г. линията Черна Вода - Кюстенджа през най-тясното място на Добруджа. По същото трасе е било предвидено наместо железен път да се построи плавателен канал, но той ще бъде осъществен едва едно столетие по-късно по времето на Николае Чаушеско. След изграждането на тази линия, тя става отсечка от английските планове за трасе от Черно море към Западна Европа, което заобикаля Виена през Влашко, Унгария и австрийската част на Силезия или през Влашко, Буковина и Галиция към Германия. Тази идея обаче става по-приложима след построяването на следващата линия в Североизточна България.

Шест години след добруджанската железница е построена линията Русе - Варна, която, в противовес на турския интерес, минава далеч от Шумен, ключовата крепост на известния отбранителен укрепен четириъгълник в района. С двете ж. п. отсечки в този район английските (а и османските) търговци си осигуряват подобрен достъп до Долния Дунав. Ала за турците тези линии все още нямат особено важно значение и едва след свързването на трасето през Делиормана с предстоящата за изграждане ж. п. артерия в Тракия, Варна, Русе и Шумен биха се включили пълноценно в новата транспортна мрежа на империята. Това обаче така и не се случва.

През 1857 г. се оповестява начинанието за постройка на железен път от Солун през Македония, Стара Сърбия и Босна до границата на Хърватия. По всичко изглежда, че това е най-перспективния проект за развитие на железопътната инфраструктура в Западните Балкани, доколкото линията в южната й част ще премине през долините на Вардар и Ибър с техните притоци. Заедно с трасето на север от Енос, железницата при Солун би осигурила най-успешно проникването на западноевропейското стопанско, политическо и културно влияние на полуострова. В средата на 60-те години османското правителство отново възприема плановете за западния железопътен лъч от Цариград през Пловдив, Скопие, Нови Пазар, Сараево, Баня Лука до хърватската граница. Така двете трасета от Солун и Цариград към Босна трябва да се съединят някъде в триъгълника Скопие - Враня - Прищина.

Противопоставянето между Виена и Санкт Петербург на Балканите предпоставя препирнята за насоките и приоритетите на железопътното дело в региона според взаимната им подозрителност за евентуално разширяване на зоните на влияние на една от тях в ущърб на другата. Руснаците се опасяват, че австроунгарското влияние в Сърбия ще се засили след свързването на Белград с Будапеща, а ж. п. линия от Загреб към Сараево може да повлече със себе си анексирането на Босна, че и на Херцеговина, от страна на Хабсбургската империя. Те се застъпват тракийската железница от Търново Сеймен да се разклони на север и през Ямбол, Шумен и Русе да се съедини с румънската ж. п. мрежа. Трасето към Европа според тях би могло да се продължи по протежението на Влашко и да излезе през Оршова и Темешвар на Будапеща. Това направление устройва и унгарците.

Французите също са заинтересовани от трансевропейската желязна магистрала Париж - Виена - Цариград и дори се опитват да я дублират с линия през Швейцария, Северна Италия, Триест и от там за Босна. Френските планове са, тези пътища да се обвържат с новия важен маршрут на световния воден транспорт, който ще се появи след прокопаването на Суецкия канал (завършен през 1869 г.), съществено скъсяващ плаването към Индийския океан. Само че на следващата година прусаците разгромяват френската армия и в центъра на Европа се появява нова свръхсила - обединена Германия (Вторият Райх). Тя поставя Франция под рестриктивен политически надзор, което променя разстановката на силите на континента и позволява на Русия постепенно да се измъкне от ограничителния режим на Парижкия мир. В края на 1870 г. руснаците заявяват, че престават да се съобразяват със задълженията, произлизащи от договора от 1856 г., по отношение на правата им в Черно море. Свиканата в Лондон в началото на следващата година конференция на Великите сили задоволява руските претенции и бялата империя постепенно възстановява военния си флот в акваторията на Черно море, с което започва да възвръща военната си мощ в предверието на Балканския полуостров и Мала Азия. Ала тя вече е закъсняла в надпреварата за комуникационно проникване към Проливите и Леванта.

През 1869 г. желязната магистрала Цариград - Пловдив - Скопие - Сараево - Добрелен на хърватската граница е основния пункт в концесията за строеж на ж. п. мрежа в европейските владения на Османската империя, отдадена на южноавстрийска компания. В концесията се предвижда още да се извърши проучване и строителство по отсечките Одрин - Шумен - Силистра, Скопие - Солун, Скопие - Битоля - Валона, Видин - София - Пловдив. Предприемачи са белгийският сенатор Бишофехаим и неговият зет барон Хирш, който сякаш е призван да прокара австроунгарското влияние на Балканите. Те получават огромни облекчения от страна на османското правителство. Земята, на която ще се изграждат железопътните линии се предоставя безплатно, а местното население - предимно българи - ще дава ангария, за да подпомага строителството. Печалбите от експлоатацията на железните пътища са гарантирани от държавата, която ще доплаща при евентуалното недостигане на определения минимум.

В противовес на австрийските очаквания, барон Хирш, подкрепян от англичаните, започва железопътното строителство от югоизток, а не от границата на Босна с Хърватия към вътрешността, въпреки обратните условия по концесията. Все пак, за да успокои австрийците, той отваря постройката на отсечката Баня Лука - Нови в Западна Босна, но тя ще бъде свързана с австроунгарската железница едва след Берлинския конгрес, когато Хабсбурската империя поема управлението на Босна и Херцеговина. През 1872 г. концесионната поръчка на барон Хирш е преразгледана и е намалено протежението на линиите, които предстои да строи, като остават предимно ж. п. участъците в източната и южната част на полуострова. През същата година той завършва отсечките Дедеагач - Кулели Бургаз - Одрин и Цариград - Чаталджа, а на следващата са пуснати в експлоатация участъците Чаталджа - Кулели Бургаз - Одрин - Пловдив - Сарамбей (впоследствие продължена до Белово) и Солун - Скопие, където линията сравнително лесно е прокарана по долината на река Вардар. През същата година е готова ж. п. отсечката от пристанището Хайдар паша, намиращо се на азиатския бряг на Босфора, до Измит. От тук железницата би трябвало да продължи към вътрешността на Анадола, за да достигне Персийския залив и Александрия в Египет.

Същевременно от руска страна продължават да се застъпват за довършване на трасето Русе - Шумен - Одрин, но към него се добавя и направлението Русе - Търново - София - Скопие, което отразява новото виждане за навлизане на руското влияние и в западните български области, за да се препречи пътя на Австро-Унгария към Солун и Егейско море. През 1874 г. е завършено разклонението на тракийската линия от Търново Сеймен през Нова Загора до Ямбол и се започва проектиране на прехвърлянето на Балкана към Шумен, за да се направи връзка с линията Варна - Русе, което би задоволило руския интерес. Тази връзка обаче ще стане реалност едва през 1941 г. Затова пък в самия край на 1874 г. (по нов стил вероятно в началото на 1875 г.) е приключено строителството по пряката Солун - Митровица и железницата достига до подстъпите на Сърбия, което ще облагодетелства турците в последвалата война със сърбите.

От изграждането на описаната по-горе железопътна инфраструктура най-голяма полза извлича Великобритания, чиято търговска интервенция към вътрешността на Балканите намира нови канали на проникване и до голяма степен допринася за навлизането на капиталистическите отношения и за разоряването на местните занаятчийски работилници. Социалното напрежение в тези области нараства, а от това се възползват съперниците на Британската империя. През 1875 - 1876 г. част от османските провинции са обхванати от национално-освободителни брожения. Това позволява на Съюзът на тримата императори (съюз между Германия, Русия и Австро-Унгария, формиран през 1872 - 1873 г.) да изиска от "концерта" на Великите сили да се приложи реформена програма за подобряване на положението на християнското население в разбунтувалите се области. Източната криза от 1875 - 1878 г. преустановява железопътното строителство на полуострова без да се осъществи пряка връзка с Европа и ядрото на османската ж. п. мрежа остава откъснато от периферните балкански провинции. След приключването на кризата условията за това строителство вече са съществено променени.

С проритетното изграждане на железопътната инфраструктура в своите европейски владения османското правителство, освен прилагането на обичайните й съобщителни функции за осигуряване на пътническия и търговския оборот, се стреми да изпълни няколко основни стратегически задачи: 1. Свързване на центъра с погранични и стратегически важни райони за маневриране при евентуални военни действия; 2. Връзка на големите пристанища с вътрешността, за да се прехвърлят подкрепления от по-отдалечени провинции на империята (случаят с армията на Сюлейман паша през 1877 г.) или да се транспортират съюзнически сили; 3. Бърз достъп до потенциално размирни области; 4.Свързване на мюсюлманските анклави, с което да се повиши координираността и сплотеността на правоверните поданици на империята, а също те да получат възможност да се включат в модернизационните процеси. Тези задачи са изпълнени само до известна степен, поради мудното изграждане на модерната съобщителна система. Ако бе своевременно изпълнена, железопътната мрежа би могла да се превърне в транспортен гръбнак на империята и да способства за преустановяване на дезинтегрирането й. През железопътните комуникации обаче бързо проникват чужди влияния, които стимулират разложителните процеси в "болната" отоманска държава. Железницата се оказва опасен приносител на западен цивилизационен порядък и в голяма степен способства за стопанското възмогване и културно въздигане на българския народ, с което може би допринася и за възстановяването на българската държава.