В 1866 году инженер Г. Грек представил акционерам экономическое и инженерно‑техническое обоснование проекта. По плану железнодорожный путь шёл
через Александров, минуя Переславль‑Залесский. Поскольку местность изобиловала реками, на трассе запроектировали шесть металлических мостов на
каменных опорах. Строительство началось в 1868 году и завершилось менее чем за два года: было проложено свыше 200 километров путей. Первый поезд из
Москвы в Ростов отправился 1 января 1870 года, а в феврале открылось сообщение с Ярославлем. На крупных станциях -в Ярославле, Ростове и Александрове -общество возвело паровозные депо. В Ростове дополнительно разместились мастерские для ремонта подвижного состава. Дорогу обслуживали восемь паровозов
серии «Бп», закупленных на немецком заводе «Борзиг» (на тот момент крупнейшем в Европе). Новая магистраль связала столицу с Поволжьем, что стимулировало
экономический подъём региона и укрепило транспортные связи Москвы с северными городами.
Первый ростовский вокзал представлял собой небольшое, но гармоничное здание в стиле модерн с элементами древнерусского декора. В его состав входили зал
ожидания и двухэтажные флигели, соединённые с главным зданием галереями. Центральная часть была каменной, а флигели и галереи -деревянными. Помимо помещений для пассажиров, в вокзале располагались квартиры железнодорожных служащих. В первой половине XX века это здание снесли.