Разница в 4 мм не требует переоборудования подвижного состава, но на переходном этапе вызвала серьёзные проблемы с резко увеличившимся износом колёсных пар подвижного состава. Впрочем, до конца взаимосвязь ширины колеи или, более корректно, зазора между внутренними гранями рельсов и гребней колёс колёсной пары с интенсивностью изнашивания рельсов и гребней колёс установить не удалось.
Первые рельсы были железными, имели вес 27,8 кг в погонном метре и были изготовлены английской фирмой Виньоля. В 1870-е гг. на опытном участке в районе станции Веребье начали испытания рельсов со стальными головками. В начале 1880-х гг. перешли к изготовлению рельсов из стального проката с постепенной заменой железных по всей магистрали.
Так как дорога строилась по прямому варианту и пересекала множество рек и оврагов, на ней возвели 278 искусственных сооружений, в том числе 184 моста, 69 каменных и чугунных труб и 19 путепроводов. Строителями крупных деревянных мостов были: Д.И. Журавский (Веребьинский мост протяженностью 500 м с высотой опор 50 м),
Журавский разработал теорию ферм и их расчётов. В 1856 году Кербедз построил по его методу для Петербургско-Варшавской железной дороги мост из сквозных металлических ферм через р. Лугу. Это был первый в мире мост, построенный на теоретических расчётах. С появлением работ Журавского и последовавших за ними других исследований началось строительство тех лёгких, ажурных мостов с огромными пролётами, вступая на которые, водитель поезда не снижает скорости, а пассажирам не приходит в голову и мысли об опасности.
С.Ф. Крутиков (Мстинский мост, представляющий собой, как и Веребьинский, сочетание моста и эстакады),
В.И. Граве (Волховский - первый в стране разводной железнодорожный мост):
Все большие и средние мосты имели деревянные решетчатые фермы систем Гау-Журавского. Позже за теорию расчета мостовых ферм Д.И. Журавский получил полную Демидовскую премию.
На линии Санкт-Петербург – Москва всего было построено 34 станции четырех классов: I класса – пять станций, из которых две столичные в Санкт-Петербурге:
и в Москве:
и три промежуточные в Малой Вишере, Бологом и Твери:
Вокзал на станции Малая Вишера
II класса – четыре станции: Любань, Окуловка, Спирово, Клин;
Станция Спирово Октябрьской ж.д
III класса – девять станций и IV класса – 16 станций.
Вокзал на станции Лихославль
Станционные здания в Петербурге и Москве проектировал архитектор К.А. Тон, все остальные-архитектор Р.А. Желязевич. Пассажирские здания на станциях I и II классов были построены по "островной" системе. Здания станций III и IV классов – типовые, "береговые".
Константи́н Андре́евич Тон (26 октября (6 ноября) 1794 — 25 января (6 февраля) 1881) — русский архитектор. Константин Тон — автор многочисленных архитектурных проектов во многих городах России, придворный архитектор Николая I, ректор Императорской Академии художеств. Особенно он известен своими работами в Санкт-Петербурге и в Московском Кремле, и своим главным детищем — храмом Христа Спасителя в Москве.
Для изготовления паровозов и вагонов в 1843 г. Главному управлению путей сообщения был передан Санкт-Петербургский Александровский чугунолитейный завод (ныне Октябрьский электровагоноремонтный завод). В 1845 г. завод выпустил два паровоза, положив начало отечественному паровозостроению. К открытию дороги на заводе было построено 43 пассажирских и 121 товарный паровоз, а также 2500 вагонов разных типов.