Первым этапом создания дороги были изыскательские работы. Две изыскательские партии, состоявшие из инженеров и топографов, начинали движение с противоположных концов пути — одна, под руководством П.П. Мельникова, из Петербурга, вторая, под руководством Н.О. Крафта, — из Москвы. Из двух предложенных вариантов дороги — прямого и с обходом по направлению к Новгороду — был выбран первый, не только более короткий и, соответственно, более дешевый, но и менее трудный по условиям местности. При трассировке дороги старались избегать подъемов и поворотов, опасных при тогдашнем уровне развития техники.
' Привлеченные к проектированию Николаевской железной дороги инженеры П.П. Мельников и Н.О. Крафт, ранее уже посетившие европейские страны, в 1839 г. были откомандированы в Америку для изучения опыта прокладки железных дорог.
