Несмотря на сопротивление Музаффара, 22 июня Чарыков успешно выполнил свою миссию, эффективно направив беседу с эмиром на то, что железная дорога позволит России лучше защитить Бухару против Афганистана, если Кабул продолжит вести себя враждебно. Чарыков урегулировал все детали с кушбеги, и 25 июня они подписали протокол, согласно которому Бухара соглашалась на строительство железной дороги, оставляя за Россией выбор маршрута; обещала передать бесплатно все общественные земли, необходимые для прохождения полотна дороги и строительства связанных с ней сооружений; содействовать приобретению частных земель по справедливой цене, а также покупке строительных материалов и найму рабочих. 3 декабря 1885 года протокол получил императорскую ратификацию. По просьбе эмира соглашение не было предано огласке, чтобы избежать нежелательной общественной реакции в Бухаре. Кроме того, Музаффар попросил, чтобы железная дорога прошла как минимум в шести милях от столицы, что тоже должно было развеять опасения его подданных. В ответ на свое сотрудничество эмир попросил, чтобы в случае русско-афганской войны Бухаре было позволено вернуть себе афганский Туркестан, утраченный ею четверть века назад. Чарыков передал просьбы Музаффара в Министерство иностранных дел.
Нерешенной оставалась проблема выбора маршрута железной дороги от Мерва до Самарканда. Южный маршрут через Бурдалык и Карши был самым прямым и имел стратегическое преимущество, поскольку проходил вблизи афганской границы. Однако северный маршрут через Чарджоу и столицу эмира больше соответствовал интересам политики и торговли, поскольку открывал доступ к экономическому и политическому сердцу ханства. И Министерство иностранных дел, и генерал-губернатор Розенбах склонялись к северному маршруту, который в конце концов и был одобрен в октябре 1885 года. Железная дорога дошла до Чарджоу в конце 1886 года. Оттуда она протянулась вдоль Амударьи, пересекла Бухару и в мае 1888 года дошла до Самарканда, где остановилась на десятилетие. До Ташкента ее продлили в 1898 году. Несмотря на то что железная дорога была построена и управлялась Военным министерством для выполнения стратегических нужд, ее экономическая полезность вскоре затмила первоначальные цели.
Воцарение Абдул-Ахада
Соглашение о строительстве железной дороги стало последним важным делом Музаффара, поскольку 31 октября 1885 года случилась его давно ожидаемая смерть в возрасте 62 лет. Эмир, как обычно, уехал на лето в Карши, чтобы избежать крайне неприятной и нездоровой погоды, наступавшей в столице в это время года, но тем не менее именно в Карши его настигла эпидемия, вызванная плохой водой и отсутствием гигиены. Уже будучи смертельно больным, Музаффар вернулся в свою резиденцию рядом со столицей. Вечером 30 октября кушбеги Мухаммад и сводный брат эмира диван-беги Астанакул, предвидя неминуемый конец и опасаясь уличных беспорядков и мятежа, когда новость выйдет наружу, перевезли эмира в его дворец в столичной цитадели, где было более безопасно. Там Музаффар и умер. Мухаммад и Астанакул держали смерть эмира в секрете, а тем временем отправили посыльного к официальному наследнику Абдул-Ахаду, который находился в 40 милях от столицы, в Кермине. Абдул-Ахад немедленно выехал в Бухару вместе со своей свитой. Через 11 миль пути ему посчастливилось нагнать генерал-лейтенанта М.Н. Анненкова, руководившего строительством Центральноазиатской железной дороги, который возвращался из Ташкента в Мерв с последними планами по строительству. Анненков сопроводил Абдул-Ахада в Бухару, продемонстрировав тем самым, что Россия поддерживает наследника. 1 ноября Абдул-Ахад въехал в столицу, и через три дня его короновали.
Известия о смерти Музаффара и коронации Абдул-Ахада дошли до Ташкента из Бухары по телеграфу 1 ноября. Чарыков быстро организовал получение от Министерства иностранных дел приказа, на такой случай заблаговременно утвержденного императором. Приказ предписывал генерал-губернатору немедленно признать Абдул-Ахада и содействовать ему всеми доступными средствами. Губернатору Сырдарьинской области генералу Н.И. Гродекову, исполнявшему обязанности генерал-губернатора на время отсутствия Розенбаха, оставалось только подчиниться, хотя он был одним из тех, кто ратовал за аннексию Бухары. Новому эмиру послали поздравительную телеграмму; войска в Самарканде привели в состояние боеготовности, чтобы при необходимости выступить в Бухару; военные разведчики были отправлены в Гиссар, Шахрисабз и Карши, чтобы сообщить о ситуации; к Абдул-Ахаду направили официальное посольство. Но военные приготовления русских оказались не нужны, поскольку новый эмир с самого начала уверенно взял ситуацию в руки. Он лишил постов двух своих братьев, беков Гиссара и Чарджоу, которых заподозрил в сговоре с Абдул-Маликом, выдал замуж бездетных жен претендента на трон и отправил в тюрьму двух других его жен вместе с их отпрысками.