В ноябре 1878 г. Англия начала военные действия в Афганистане. В Петербурге решили воспользоваться этим для организации из Красноводска экспедиции в Ахал-Текинский оазис. В 1879 г. отряд генерала Ломакина подступил к текинской крепости Геок-Тепе, но штурм ее окончился неудачей и отряд отступил. Эта неудача могла иметь серьезные последствия – в Англии ее расценили как сигнал к началу резкого усиления английского влияния в Закаспийском крае. В Красноводск был срочно направлен генерал М.Д. Скобелев – герой Плевны, а начальником морской части экспедиции был назначен капитан I ранга С.О. Макаров, восходящая звезда российского флота, в будущем – известный адмирал.
По Каспийскому морю в Красноводск перебрасывались войска и грузы. Однако перед руководителями экспедиции встал вопрос о снабжении отряда на протяжении всех пятисот верст предстоящего пути. И тогда М.Д. Скобелев выдвинул чрезвычайно смелую идею – построить в песчаной пустыне железную дорогу. И надо полагать, что немалую лепту в эту идею внес только что назначенный в помощь Скобелеву начальником военных сообщений Закаспийского края генерал-лейтенант М.Н. Анненков – основатель железнодорожных войск в России.
Михаил Николаевич Анненков (1835–1899), еще при жизни имевший титул Главного строителя Закаспийской железной дороги, получил образование в Пажеском корпусе и в Академии Генерального штаба. В 1863–1871 гг. служил в Польше, с 1869 г. – генерал-майор. В 1869–1875 гг. Анненков заведовал делами комитета по передвижению войск железными дорогами и водой, а позже, в 1875–1884 гг., был членом временной комиссии, позже комитета по железнодорожному передвижению войск. В тогдашней России не было более квалифицированного и авторитетного специалиста в военно-транспортном деле.
Руководителями экспедиции был возбужден вопрос о постройке с целью обеспечения войск железной дороги от Михайловского залива до Молла-Кара на протяжении 26 верст, по безводной и труднопроходимой местности. Для строительства в Красноводск был переброшен только что сформированный 1-й резервный железнодорожный батальон. Формирование батальона проходило в 1880 г. за счет частей Московского военного округа. По прибытии в Закаспийскую область он состоял из 25 офицеров, 30 техников, врачей и др., 1081 нижнего чина. Командовал батальоном подполковник А.А. Брюнелли.
Первый участок дороги был построен удивительно быстро – 26 верст за десять дней, то есть 2,5 версты в день – темпы по тем временам неслыханные. Целесообразность применения железнодорожных войск полностью подтвердилась. 25 ноября было высочайше повелено продолжить железную дорогу до Кизил-Арвата – протяженностью 217 верст. По мере того как отряд Скобелева продвигался вперед, солдаты-железнодорожники в тылу наступающей армии тянули и тянули рельсовый путь. И каждая новопроложенная верста пути тут же начинала служить подвозу воды, продовольствия, боеприпасов.
Обеспечение с помощью регулярного подвоза по железной дороге позволило отряду Скобелева к началу 1881 г. приблизиться к Геок-Тепе. Неприятель нападал на тылы русских войск, на караваны, нарушал связь. В одну из таких вылазок 18 декабря был ранен генерал Анненков.
11 января крепость Геок-Тепе была взята штурмом. Следом пали аулы Денгиль – Тепе и Асхабад (Ашхабад). Ахал-Текинский оазис был присоединен к России.
А строительство дороги продолжалось. Несмотря на все трудности – жару, пустынный климат, военные действия – участок от Молла-Кара до Кизил-Арвата был построен весьма быстро. 4 сентября 1880 г. начались работы, а ровно спустя год паровоз достиг Кизил-Арвата.
Прокладывать дорогу по безводной пустынной местности было крайне затруднительно. Вода развозилась в цистернах специальным поездом из опреснителя в Михайловском заливе (4000 ведер в сутки). Источники пресной воды нашли только в Казанджике и Кизил-Арвате. На всем протяжении пути не было человеческого жилья, и солдаты-строители жили в железнодорожных вагонах, кибитках и домиках из шпал вдоль линии дороги. А по мере постройки дороги и открытия станций все должности по службе движения тяги и ремонта пути замещались военнослужащими железнодорожного батальона – офицерами, унтер-офицерами и рядовыми.
Регулярное движение по участку Красноводск – Кизил-Арват открылось 20 сентября 1881 г. Открытие дороги было торжественным. Были посланы приветственные телеграммы Александру III и Скобелеву, к тому времени отозванному в Россию. Ответная телеграмма от Скобелева гласила: «Сердечно благодарю за память и взаимно приветствую дорогих сердцу моему сподвижников по покорению края. Желаю полного преуспеяния во славу России».
С постройкой дороги Кизил-Арват стал столицей Закаспийского края. В 1883 г. сюда перешли штаб железнодорожного батальона и одна из рот, которые впервые за два года расположились в нормальных условиях. Город быстро разросся, однако еще сохраняя черты военно-походной жизни. Один из посетивших Кизил-Арват в 1885 г. путешественников писал: «Город – это военный стан, в котором временно стоят войска и железнодорожная команда… Арват представляется большим городом, в котором имеется несколько каменных построек, вокзал, клуб, казенные магазины, казармы, два-три лагеря, караван-сарай с тысячами верблюдов, тысячью транспортных лошадей, громадный двухуличный базар со всевозможными лавками, содержимыми преимущественно армянами, роскошный сад, тысяча юрт, палатки, небольшая церковь, в которой помещается до десяти человек молящихся, и горная речка в три четверти аршина ширины, которая снабжает весь стан холодной водой. Десяток улиц Арвата имеют уже названия, вроде: Глухой переулок, Ремонтный и т. п. Кроме начальствующих и других чинов военного общества, здесь есть и дамское общество, состоящее из нескольких жен офицеров и учительницы училища для детей военнослужащих. Несмотря на свое неустройство, Арват похож на один из шумных кварталов Чикаго…»
Командующий Кавказским военным округом князь Дондуков-Корсаков, в чьем подчинении находился Закаспийский край, посетив Кизил-Арват, отметил в приказе быстрый экономический рост города: «…Я осмотрел Кизил-Арват, воинские в нем помещения, лазарет, казармы… Замечателен рост Кизил-Арвата, который за короткое время принял вид значительного, весьма оживленного городка, быстро застроившегося порядочными домами, а главное, большим числом лавок…»
А тем временем Россия продолжала продвигаться на восток. В марте 1884 г. был присоединен Мерв. Спустя несколько недель под Кушкой отряд генерала А. В. Комарова разбил афганцев и 18 марта Кушка была взята. Это возбудило негодование Англии, заявившей протест и грозившей разрывом дипломатических отношений. Вот-вот могли вспыхнуть военные действия, и в России решили продлить железную дорогу до Аму-Дарьи и Самарканда. Общая протяженность магистрали должна была составить 1100 верст.
20 апреля 1885 г. высочайше было повелено продолжить строительство Закаспийской железной дороги. 23 апреля 1-й резервный железнодорожный батальон был переименован в 1-й Закаспийский железнодорожный батальон, одновременно было принято решение о формировании 2-го Закаспийского железнодорожного батальона для постройки второго участка дороги от Кизил-Арвата до Самарканда. Его командиром был назначен полковник М.С. Андреев.
Укладка шпал и рельсов от Кизил-Арвата началась 12 июля 1885 г. Основную тяжесть работ на этот раз принял на себя 2-й батальон, но и 1-му железнодорожному батальону пришлось немало поработать, так как ускоренная передача построечного материала при непрерывном товаро-пассажирском движении требовала особенной энергии служащих и четкой распорядительности начальства. Начальником строительства был назначен оправившийся от ран и вернувшийся в строй генерал М.Н. Анненков.
Наряду с военными в постройке на этот раз принимали участие и вольнонаемные рабочие – персы и осетины. Всего же численность работающих на постройке достигала 23 тысяч человек. Для строителей был сформирован укладочный поезд из 27 двухэтажных вагонов, приспособленных для жилья, с кухнями, мастерскими, приемным покоем, телеграфом и т. п. К этому поезду примыкал другой, где располагался штаб строительства во главе с генералом М.Н. Анненковым.
Особенностью строительства Закаспийской магистрали являлось то, что при постройке впервые в России был применен так называемый «быстрый американский метод» укладки с поезда, на котором подвозились материалы, при котором была возможность с 500 рабочими укладывать до 6 верст в день. Общий ход укладки был следующий: весь необходимый строительный материал подвозился к конечному пункту укладки укладочным поездом из 25–30 вагонов, разгружался на откосы, а затем материал развозился на подводах специально сформированного конно-верблюжьего транспортного отряда численностью до 200 повозок и 600 верблюдов, которым командовал штабс-капитан Лебедев. Штат транспорта предусматривал 4 переводчика и 100 «чапанов»-персов. Корреспондент «Нового времени» так описывал работу этого необыкновенного воинского подразделения: «Городская военная деятельность начинается в 4 часа утра по свистку в железнодорожном депо. Бесконечная площадь у собора наполняется верблюдами… До 10 часов идет лихорадочная деятельность по приготовлению транспортов, после же этого времени происходит перерыв работ по причине жары. В это время, от 4 до 8, все сосредоточивается на верблюжьих и конных транспортах. Телеги с лопатами, досками, шпалами, тачками приходят в движение… Транспорт выступает в поле в сопровождении казаков до места назначения в 50—100 и 200 верст. Вьючные верблюды несут на своем горбу рельсы, тюки с овсом, бочонки с водой… Надо отдать дань хвалы начальнику транспортов, штабс-капитану Лебедеву, который с трудностью, но справляется со всеми неудобствами и осложнениями в транспортном деле…»
Борьба с природой в Закаспийском крае была неимоверно тяжелой и требовала исключительной настойчивости. Море бушующего песка, огромнейшие волны его, свободно перемещающиеся в безбрежном и мертвом пространстве, лишенном растительности и жизни, подавляюще действовали на строителей. Бывало, за ночь ураганом выдувало все основание под рельсами, а в другом месте, наоборот, засыпало путь горой песка. Песчаные бури, знойный климат и пустынность страны, затруднения в водоснабжении вызывали повседневные трудности в строительстве. Настоящую катастрофу вызвал огромный разлив рек Теджен и Мургаб в апреле – мае 1886 г., размывших только что построенное полотно на протяжении 53 верст.