1887年劉銘傳擔任台灣巡撫時，一再奏准修建台灣省鐵路。清廷要求丁日昌「審時度勢，妥速籌策」，並決定每年撥銀200萬兩，總長107公里的「縱貫鐵路」就蓋了起來。

劉銘傳因技術限制，設計委託外國技師，但為了節省經費與確保權利，實際建築由中國官兵與工人執行。當時在架設這段鐵路的官兵和工人，根本不知道鐵路是什麼，也不知道自己在做什麼？所以只要外籍工程師一離開視線，測量用的木樁就會被拿去生火煮飯。枕木與鋼軌被偷不說，連鐵軌邊的碎石到車站屋頂的瓦片，無一不遭人偷。

這條「外人設計，國人自建」的鐵路，設計者從德國的貝克，換到英國的馬迪遜，因為根本無法監督工人，以致連換了五位總工程師。監工一職又都由當地豪族賄賂而得，為了迴避墓地或私有地，就任意變更路線。為了節省經費，還把設計的隧道一律取消，沿著地形彎彎曲曲的建造。另一方面則不考慮地質，以致下雨就流失路基。橋樑也從鋼架改成木架，大雨一來立刻倒塌。行車時晃動劇烈，敢搭乘的人當然不多。

尤其台北到新竹那80公里，沒有任何信號標誌、平交道與月台，時速只有13.7公里，要上車的招手讓司機停車，要下車就必須自己跳下來。最刺激的是軌道裡每隔20分才有一個「集勾配」，所以這種無頂無窗的列車，比遊樂園的雲霄飛車還好玩。行車途中若遇到缺水，還要下車到附近山谷幫忙找水，挑水回來後又要等煮到沸騰。加上車資不隨里程而定，混亂無章法，官員兵丁搭車又都免費，假日還停開，根本沒有營運價值，也難怪接任的邵友濂，會奏請停建原本要一路修到彰化的「鐵路」。