1877年，駐英大使郭嵩燾從倫敦來信，向李鴻章介紹了在國外的見聞，“以前在國內沒有意識到交通工具之重要，我來這裏幾個月，真見識了火輪車的方便，三四百裏路程不到半天就可打個來回。”這時李鴻章正在籌辦開平煤礦。唐廷樞向李鴻章建議，采煤必須築路，築路必須采煤，二者互為表裏。火車可及時將煤炭運銷全國各地；煤礦則可為火車提供燃料。
李鴻章因計劃從蘆台至唐山修築一條鐵路。這一帶恰恰是滿人田產，修鐵路首先要占用土地，清政府當即否定了這一做法。唐廷樞沒法運煤，隻得挖一條小運河，用船將煤運出。開平煤礦開采量逐漸增大，小運河逐漸難以承擔運輸任務。尤其在冬季，水麵結冰，煤炭大量積壓，隻好起用馬車。但開平一帶山路崎嶇，馬車發揮不出功效，積壓的煤炭越來越多。
李鴻章想到一個人可以促成修路，此人即光緒帝生父醇親王奕譞。奕譞是個保守派，對洋務一向持有偏見，但對國防武備非常關心。李鴻章向醇親王列舉了鐵路的九大好處，著重強調其國防意義。李鴻章的努力得到了回報，醇親王私下允許李鴻章在煤鐵礦區“試辦”。所謂“試辦”，即由唐廷樞暗暗修建一段從唐山到胥各莊的鐵路，對外宣稱隻用驢馬拖載，如果反對聲音不很強烈，就將驢馬換成蒸汽機車。
第一次大討論
如果我們回到1881年的開平煤礦，就會看到一條全長11公裏的鐵路蜿蜒在山間。其軌距和施工質量與同期的英國鐵路完全相同，不同的是你可以看到運輸工人正趕著驢子或騾馬拉著煤車在軌道上滑動。這種景象絕對是世界鐵路發展史上的奇觀。
1881年6月9日，是英國蒸汽機發明人喬治·史蒂芬遜的百歲誕辰。李鴻章決定利用這一機會舉行蒸汽機車的剪彩儀式。這台機車是胥各莊鐵路修理廠的工人根據英國工程師留下的幾張圖紙，利用報廢的起重機鍋爐試製的中國第一台蒸汽機車。機車全長18.8英尺，牽引力100噸，時速5公裏。這台比驢快不了多少的機車向世界宣告：中國擁有了自己的火車！
清政府之所以未堅持拆毀鐵路，與李鴻章有著直接關係。李鴻章為求得朝廷允許，特別是西太後的支持，派人在圓明園修建了一條微型鐵路，邀慈禧參觀遊玩。慈禧太後坐上小火車，一袋煙的功夫逛了大半個園子，果然比乘車坐轎穩健快捷，且停靠自由，並不像傳說中那麼可怕。李鴻章見老佛爺喜歡，心想全國修築鐵路一事大概十拿九穩。誰知慈禧坐了幾次之後便不再肯坐。李鴻章心裏納悶，不知是哪裏出了差錯。後來才知道，不知哪個饒舌的家夥在“老佛爺”麵前說，火車好是好，隻是開車司機居然和太後平起平坐，而且他在前麵、您在後麵！慈禧一聽，心中不悅，以後便不再乘坐火車。即使如此，慈禧已知火車並不可怕，對修路一事也就睜一隻眼，閉一隻眼。
此時，李鴻章心中已構思出中國鐵路網的雛形：南北各兩條幹線。北路均由北京出發，一條直通奉天，一條西抵甘肅，將京城與東北、西北連接起來；南路一條由清江經山東達北京，另一條由漢口過河南到北京，將南北緊密相連。
李鴻章深知自己已成眾矢之的，授意死黨劉銘傳進京覲見之際，向朝廷遞呈《鑄造鐵路以圖自強折》。折中寫道：當今世界，各國均致力於交通事業。俄國鐵路四通八達，從歐洲一直修到我新疆附近，東北方向從海參崴修到琿春。俄國鐵路已修至中國邊界，不出十年，一定會對中國不利。日本最近幾年亦大規模修築鐵路。可見，鐵路已成為國防之必備。想讓俄國和日本不能欺負中國，我們必須加緊修築鐵路，以便危急時刻運兵運糧。劉銘傳提出，修築鐵路所需巨款不妨先借洋債，鐵路修好後再設法歸還。