Для Царскосельской дороги была выбрана колея шириной шесть футов (1829 миллиметров), а не 1435 миллиметров, которая была принята на железных дорогах в Англии. Такое решение Франц фон Герстнер обосновал необходимостью увеличения ширины подвижного состава, чтобы повысить вместимость вагонов.


Первый участок дороги шел по району Павловского парка, где нужно было построить здание вокзала и поворотный круг
для паровозов. В июле уже была готова платформа под навесом для приезжающих и заложен фундамент здания гостиницы.
22 сентября заложили вокзал и паровозное депо с поворотным кругом в Царском Селе. Всего за один месяц 2500 рабочих
и 1400 солдат уложили пятикилометровый участок железнодорожного полотна. К 12 октября (30 сентября по старому стилю) рельсы уложили на расстояние 22 верст от Павловска. При строительстве дороги пришлось преодолевать овраги и речки, а также Обводный и Лиговский каналы. Для этого потребовалось построить 42 моста. Все мосты возвели только к июню 1837 года. Положение об учреждении общества акционеров для сооружения дороги «Положения об учреждении общества акционеров для сооружения железной дороги от С.-Петербурга до Царскаго Села с продолжением до Павловска» было Высочайшее утверждено 21 марта 1836 года. Учредителями, церемониймейстером графом Алексеем Бобринским, негоциантами Бенедиктом Крамером, Иваном Конрадом Плитом и австрийским дворянином Герстнером был собран капитал в 3 миллиона рублей. (Прим. Учреждая Компанию и рассчитывая построить за 3 миллиона дорогу, Герстнер предполагал обойтись первое время пятью паровозами,8 дилижансами «самыми красивыми», на 15 человек каждый, 30 открытыми дилижансами, 10 «ходами» для экипажей и 15 повозками для провизий, товаров, скота и проч.; пускать паровозы он собирался только, если одновременно соберется более 40 пассажиров, в случае же меньшего числа путешественников, предполагалось запрягать в поезд «хороших лошадей» и доставлять публику конной тягой по железной дороге от С.-Петербурга в Царское в час времени). При утверждении положения учредители обязались подпиской иметь на «паровых экипажах» колокольчики или другие «предвещательные» знаки и не допускать приезжающих в С.-Петербург по железной дороги выходить из экипажей на расстоянии между заставой, в которую они въедут, и конторою, где будут осматривать их виды .

К концу сентября 1836 г. рельсы были уложены, но паровозы из-за границы еще не пришли; почему решено было до прибытия их открыть пассажирское движение между Царским Селом и Павловском, припрягая к вагонам обыкновенных ямских лошадей.
В октябре месяце прибыл и пущен на открытом участке первый паровоз Гакфорта, а вслед за ним прибыли и введены в дело паровозы Стефенсона и Кокериля.
13 августа 1837 года началось строительство станции с вокзалом в Санкт-Петербурге. К 13 октября деревянный вокзал, получивший название Царскосельский (ныне Витебский), был построен. В 1849-1852 годах по проекту архитектора Константина Тона было построено каменное здание, просуществовавшее до начала XX века. Современное здание вокзала построено в 1904 году в стиле «модерн».

К октябрю 1837 года была готова и станция в Павловске. Связанную с платформой крытой галереей гостиницу с большим залом, где стояли столы для желающих пообедать и где для них звучали музыка и пение, стали называть Павловским воксалом, а позже вокзалом.
Торжественное открытие дороги, в присутствии всех министров и дипломатического корпуса, состоялось 30 октября 1837 года. Первым поездом управлял сам Герстнер. (Прим. В первые 5 дней открытия парового движения по дороге
от Павловска до Царского Села, Герстнер, во избежание несчастия, лично управлял паровозом и проехал 5-верстное расстояние 116 раз). Официальное открытие Царскосельской железной дороги состоялось 11 ноября 1837 года. Из Петербурга в Царское Село пошли поезда. Плата за проезд в первые годы была до Царского Села 2 р. 50 к. ассигнациями в карете первого рода, 1 р. 80 к.—в дилижанс и 80 к.—в простом открытом дилижансе «для простого народа», соответственно нынешними разделениям вагонов по классам.

Известен рассказ о том, как Император Николай Павлович первый раз проехал по новой железной дороге: Государь приказал поставить на платформу свой экипаж, сел в него и проехал из Царского в Павловск. Впоследствии Император ездил обыкновенно по железной дороге в отдельном купе I класса.
Сохранилось довольно любопытное описание движения поездов в первые годы открытия дороги от Царского до Павловска, сделанное Бурьяновым:
«Теперь отправимся к прекрасному павильону, построенному у выезда из «Царского Села» в «Павловск»; он деревянный, щегольской архитектуры, окружен клумбами благоухающих с цветов и эспланадами, покрытыми красным песком. Здесь можно найти обширные залы для прогулки, вкусный обед, блестящее приятное общество. Для чего тут собралась публика? Для того чтобы ехать по «железной» дороге в «Павловск», в экипажах движимых паровой машиной или «паровозом» как называет эту машину писатель наш Н.И Греч, наименовавший судно, движимое на воде силою паров, «пароходом», которому это название сохранилось. В Англии, Америке, Франции, отчасти в Австрии и ныне устроены железные дороги, которые, как и здесь, состоять из насыпи, покрытой поперечными бревнами, на них лежат чрезвычайно длинные железные колеи с уступами для колёс и экипажей, в которых ездят путешественники.

У нас в 1836 году Герстнер, австрийский дворянин, устроил отличную железную дорогу между Царским Селом и Павловском и между Петербургом и Царским Селом. Со временем Москва соединится с Петербургом также посредством железной дороги. Вот идёт «паровоз» с трубой, из которой валит дым, машина тащит за собой несколько повозок, в которых помещается более 300 человек, сила равна силе 40 лошадей, в один час она пробегает пространство в 30 вёрст. От Царского до Павловска 5 вёрст пробегает ровно в 7, 5 минут. К машине приделана труба другого рода, в неё, в продолжение пути, кондуктор трубит, остерегая зрителей. (Прим. так как паровозные свистки наводили ужас на публику, то начальство приказало их заменить музыкой. Для этого, впереди трубы паровоза ставили особо для этого выписанные заграничные органы, исполнявшие разные музыкальные пьесы с аккомпанементом сильных труб и барабанов. Ручку органа вертел во время хода поезда особый агент службы движения.)
Данная вереница экипажей прилажена к паровозу: вот огромный дилижанс, вот берлины, шарабаны, широкие крытые повозки с шестью рядами скамеек, на 5 человек каждая; вагоны, повозки открытые для помещения такого же числа пассажиров, вот огромные фуры и телеги для разной клади, вот ряд роспусков для перевозки животных: лошадей, коров, овец, телят и птиц домашних; вот чаны для разных жидкостей, буфеты для съестных припасов. Сядем в один из экипажей. Знак подан. Музыка заиграла, дым повалил из чугунной трубы паровоза; деревянные дома, речка промелькнули и убежали назад...Часовая стрелка едва успела пройти 7,5 минут, и мы в Павловск. Посмотрите на колеса наших экипажей: средняя часть или внутренность состоит из чугуна, а наружность выкована из железа, чтобы они при быстрой езде не лопнули»

В первые полгода эксплуатации на дороге использовалась конная тяга и только по воскресеньям или праздникам — паровая. Полный переход на «пар» произошел в апреле 1838 года, а 3 июня было открыто движение поездов на всем участке от Санкт-Петербурга до Павловска. Общая протяженность линии составила около 27 километров.
5 сентября 1838 года, в 11 часов ночи, поезд раздавил крестьянина Петрова, вследствие чего состоялось Высочайшее повеление не дозволять паровозам ездить позднее 9 часов вечера.
5 ноября 1838 года состоялась первая обкатка паровоза. Его доставили в разобранном виде морем из Англии в Кронштадт, оттуда по заливу, Обводному каналу и на лошадях в Царское Село, где была проведена его сборка и. 18 ноября из Царского Села в Павловск отправился первый пробный поезд.

К открытию первой железной дороги в Россию поступили шесть паровозов, 44 пассажирских и 19 грузовых вагонов, закупленных в Англии и Бельгии. Поезда для пассажиров состояли из вагонов четырех классов, наиболее комфортными из которых считались «берлины» (первый класс) и «дилижансы» (второй класс). В каждом отделении «берлинов», рассчитанном на восемь человек, располагались друг против друга по четыре мягких кресла с подлокотниками. В отделении «дилижансов» устанавливали мягкие сиденья без подлокотников на пять человек каждое, таким образом, в одном отделении помещалось 10 пассажиров. Вагоны третьего класса были открытыми и назывались «шарабанами». Они имели стенки до половины высоты кузова, в них на каждой жесткой скамейке размещалось по шесть человек, отделение рассчитывалось на 12 человек.
В первую годовщину Царскосельской дороги, которую торжественно отметили 15 ноября 1838 года в Павловске, все шесть паровозов получили свои имена: «Слон», «Богатырь», «Орел», «Лев», «Стрела» и «Проворный». Управление паровозами осуществлялось вначале английскими и бельгийскими машинистами, а с 1841 года только русскими.

Пассажиры должны были купить билет — латунную бляху, которая по приезде в Царское Село отбиралась. Билеты, называемые «жестянками», многократно использовались, что не требовало от администрации затрат на их воспроизводство. С апреля 1860 года взамен «жестянок» дорога установила бумажные билеты разных цветов: для вагонов первого класса — белые, второго — розовые и третьего — зеленые.
Стоимость строительства первой железной дороги в России оценивалась в пять миллионов рублей (почти 10% этой суммы было потрачено на приобретение подвижного состава и рельсов). В 1838 году дорога перевезла 700 тысяч пассажиров и стала приносить доход, позволивший за пять лет окупить все затраты на строительство и на эксплуатацию всех транспортных средств.

Так как ни оптического телеграфа, ни каких–либо других по дороге сигналов не имелось, то главною мерою предосторожности при движении служило время. При прямолинейности пути и при дневном только движении, дозволяющем видеть от одного объезда до другого, кондукторы конных вагонов, снабженные верными часами, которые шли одинаково с часами в конторах, должны были сами судить, успеют ли они доехать до конца дороги прежде отхода следующего поезда; если это оказывалось невозможным, они должны были остановиться на одном из объездов и, переждав поезд, продолжать путь. Часы в конторах заводились каждонедельно и ключи от них хранились под замком; кроме того, на станциях были поставлены башенные часы.

Царскосельскую железную дорогу в отношении ее общего значения для сети русских железных дорог и по той цели, которая имелась в виду при разрешении ее сооружения, справедливо будет рассматривать подобно достопамятным потешными ботику Императора Петра I, давшим России славные и победоносные гвардию, армию и флот.
В качестве самостоятельной железной дороги Царскосельская дорога просуществовала до 1897 года, после чего она была включена в состав Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги. Ныне часть бывшей Царскосельской железной дороги (от Петербурга до Царского Села) является головным участком Санкт-Петербургско-Витебского направления Октябрьской железной дороги.
И немного «перчинки»: «Существует былина, что когда русские инженеры пришли к царю и спросили, какой ширины делать колею, такой же как в Европе или больше, то он ответил: нах...й больше. Вот они и сделали колею ровно на столько шире. Ширина европейской железнодорожной колеи была принята задолго до изобретения паровоза. Она точно соответствует расстоянию между колесами древнеримских колесниц, с которыми римляне совершали завоевательные походы по территориям современных Англии и Франции. Народы Европы делали свои колесницы по римским образцам, этот стандарт был учтен и при строительстве железных дорог».