Строительство самого главного участка новой железнодорожной магистрали, открывшего прямой доступ центру России к богатствам Сибири, началось в июне 1910 года, когда было заложено основание моста. Вся постройка моста обошлась казне в 1 млн. 895 тыс. рублей. Следует отметить, что устройство насыпи железнодорожного полотна в пойме реки Оки стоило свыше миллиона рублей. Строительство моста осуществлялось в два этапа: сооружение опор и установка металлической конструкции с прокладкой рельс. Закончилось строительство моста через два года после его закладки — 20 августа 1912 года. 2 сентября 1912 года состоялась проверка моста. Заключалась она в определении прогибов каждого проема, определении осадки опорных углов и колебания в горизонтальной плоскости нижних и верхних проемов. Мост блестяще прошел проверку, и в этот же день было открыто временное движение. Толпы народа из Мурома и его окрестностей собрались на торжественную церемонию открытия моста. Мост был украшен разноцветными флагами, а со стороны входов на нем установили декоративные колонны. В ходе церемонии по мосту прошел украшенный поезд с гостями города. Завершил торжество молебен, после чего гостям разрешили пройтись по новостройке, где были установлены витрины с фотографиями с видами моста во время постройки. Первоначально мост имел только одну железнодорожную линию. В первые годы переправляться по мосту могли не только поезда, но и пешеходы. Вторая колея была проложена в 70-х годах XX века. Мост стал важным стратегическим объектом, каким он является и по сей день.