В первой половине XIX в. сталь требовалась, прежде всего, для производства оружия. П.П. Аносов на Златоустовской оружейной фабрике (Урал) организовал выпуск литой тигельной стали высокого качества. Результаты своих многолетних исследований ученый опубликовал в «Горном журнале» в статьях «О приготовлении литой стали» (1837), «О булатах» (1841), «Описание нового способа закалки стали в сгущенном воздухе» (1827) и ряде других. Экспериментируя со сплавами железа, чугуна и различных добавок, Аносов научился производить высококачественную сталь и изделия из нее и раскрыл тайну получения легендарной булатной стали, которой так славились оружейники Древнего Востока.
В 1854 г. управляющим Златоустовской оружейной фабрикой становится П.М Обухов, который разработал методы производства литой тигельной стали, которая быстро получила в России широкое распространение. Из нее выделывали разнообразное холодное оружие, ружейные стволы, пушки и высокопрочные инструменты. На Всемирной промышленной выставке в Лондоне сталь и пушки Обухова высоко оценены и получили золотую медаль. П.М. Обухов организовал в Петербурге орудийный завод, считавшийся одним из передовых в техническом отношении предприятий мира.
После Крымской войны (1853–1856 гг.) в России наступил «золотой век» металлургии: война показала, как велико техническое отставание страны, и Александр II не жалел средств на то, чтобы провести модернизацию производства. Высочайше утвержденным 8 мая 1861 г. мнением Государственного совета разрешен беспошлинный привоз в Россию иностранного чугуна и железа для машиностроительных заводов. После Манифеста 1862 г. на заводы хлынул поток новых рабочих. Развивались новые технологии: увеличился объем доменных печей, изменилась их конструкция.
Во второй половине XIX в. начали строиться металлические мосты не только в столице, но и во всей стране. Впервые они появились на Варшавской железной дороге — стратегически важной трассе, связывавшей столицу с Польшей. Это были мост через реку Лугу (1853–1857 гг.), мост через Неман у города Ковно (1863 г.), через реку Великую в районе Пскова, Западную Двину и Западный Буг, через Неман у Гродно.
В 1856 г. английский изобретатель Генри Бессемер предложил способ переплавки жидкого чугуна в литую сталь с помощью продувания через него воздуха в конверторе. Процесс был очень быстрым: для переработки в конверторе 10 тонн чугуна требовалось не более 10–20 минут, в то время как для передела такого же количества чугуна в кричном горне затрачивалось 3 недели, а в пудлинговой печи — 3 дня. В 1864 г. французский металлург П. Мартен предложил новый способ получения стали в регенеративных пламенных печах. В 1870 г., после создания инженером А.А. Износковым первой мартеновской печи (с загрузкой 2,5 т) на Сормовском заводе, мартеновское производство было введено в России. Также в период 1840–1870 гг. разработаны многие типы современных прокатных станов. Для ковки использовали паровые молоты с весом падающих частей от 50-100 тонн и более. К концу 1870-х гг. металлургическая промышленность была технически перевооружена и стала одной из основных отраслей крупной индустрии. Уже в 1881 г. Россия производила 35,7 млн тонн железа и стали, а ввозила всего 8 млн тонн. В 1850 г. производство еще возросло — почти до 50 млн тонн, а экспорт упал до 6 млн тонн.
Правда, общий подъем промышленности в 1901–1902 гг. завершился экономическим кризисом, который имел тяжелейший последствия и для политической жизни страны. В 1909 г. производство чугуна, железа и стали находилось на уровне 1900 г., и лишь с 1910 г. начинается его рост, в основном за счет ввода в действие производственных мощностей, простаивавших во время кризиса. В 1911 г. горный инженер и экономист И.Б. Гливиц, только что получивший пост директора Варшавского отделения синдиката российских металлургических заводов «Продамет», писал: «Вне сомнения, нашу промышленность ждет, наравне с мировой, новый кризис, судя по продолжительности в 7 лет сменяющихся фаз подъема и застоя, приблизительно в 1914–1915 году». Но это уже совсем другая история.
Первые металлические мосты начали возводить в Петербурге еще в 1741 г., но большая часть таких мостов через малые реки и каналы построили уже в ХХ в. — в короткий промежуток времени с 1905 по 1914 г. Эти мосты строились по двум основным схемам: первая предусматривала в качестве несущих элементов металлические балки, свободно лежащие на опорах, вторая — металлические арки. Из таких арок построили пять мостов: обновленные Поцелуев и Пантелеймоновский, Садовый через Мойку, Введенский через засыпанный ныне Введенский канал и Варшавской мост через Обводный канал.