Es stellt sich die Frage, wer die Bahnen bauen sollte: Der Bund, die Kantone oder Private? 1848 hatte der neue Bundesstaat nicht nur die Post (deren Kutschen auch für den Fernverkehr verantwortlich waren), sondern auch die Währung sowie die Masse und Gewichte vereinheitlicht und zentral zu verwalten begonnen. Es schien deshalb logisch, auch den Eisenbahnbau dem Bund zu überlassen.

Die Regierung unternahm denn auch einen entsprechenden Versuch, indem sie zwei bahnerfahrene Engländer (darunter auch den Sohn des Lokomotivbaupioniers George Stephenson) beauftragte, ein Schweizer Bahnnetz zu planen. Die Engländer schlugen in der Folge ein Streckennetz vor, das vor allem entlang der Täler verlaufen und fast ohne Brücken und Tunnel ausgekommen wäre. Als zentraler Knotenpunkt war Olten (zwischen Bern und Basel) vorgesehen und eine alpenquerende Linie war nicht geplant.

Der Plan der Engländer stiess auf so grosse Ablehnung, dass die Regierung ihn schnell fallen liess. 1852 wurde die Kompetenz für den Bahnbau an die Kantone übertragen, die dann ihrerseits privaten Gesellschaften entsprechende Konzessionen ausstellten. Der Bund behielt eine Aufsichtsfunktion (vor allem aus Gründen der Landesverteidigung) und ein Mitspracherecht zu Fragen der Linienführung. 

Bald einmal wurde klar, dass die Eisenbahn für die wirtschaftliche Entwicklung unentbehrlich geworden war. Dies gab der Idee, dass die Bahn vom Bund kontrolliert werden sollte, neuen Auftrieb. Für die Menschen wurde die Bahn immer mehr zur selbstverständlichen Dienstleistung wie etwa die Schulen, Strassen und Krankenhäuser.

Die Finanzierung des neuen Transportmittels war jedoch ein Problem, denn bald einmal stellte sich heraus, dass die Einnahmen der Bahnen nicht ausreichten, um die Kosten zu decken. Die Kantone und Gemeinden beteiligten sich denn auch bereits in den Anfangszeiten finanziell an Bahnbau und -betrieb. Einigen Gemeinden kam diese Investition sehr teuer zu stehen: So musste die Stadt Winterthur, die in den 1870er Jahren in die Bahn investiert hatte, bis ins Jahr 1950 Schulden aus diesem Investitionsabenteuer abzahlen.

1872 wurde ein neues Gesetz verabschiedet, welches das Eisenbahnwesen zur Bundessache erhob. Künftig wurde auf Bundesebene über Fahrpläne, Billetpreise und Investitionen entschieden. Die Befürworter einer zentralisierten Eisenbahn erhofften sich die Einsparung von Arbeitsplätzen und Kosten und damit neue Geldquellen für den Bau von neuen Linien.

Als Folge der finanziellen Schwierigkeiten verkauften die Eisenbahngesellschaften immer mehr Aktien an Ausländer, was der Schweizer Regierung aus strategischen Überlegungen immer mehr Sorgen bereitete. Sie begann in der Folge selbst Aktien zu kaufen, um die ausländischen Beteiligungen zu minimieren. 

1898 wurde in einer Volksabstimmung (die Kampagne lief unter dem Motto: "Die Schweizer Bahn dem Schweizer Volk") schliesslich die Übernahme der Eisenbahnen durch den Bund gutgeheissen.

Ein neue Ära begann am 1. Januar 1902, als der erste Zug der Schweizerischen Bundesbahnen SBB feierlich mit Girlanden und einer Schweizer Fahne dekoriert in Bern eintraf.