1846-tól Magyarországon kizárólag magánvasutak működtek, leszámítva egy rövid időszakot 1850–55 között, amikor Bécsben állami vasúttársaságokban gondolkodtak. 1855-re az osztrák államkincstárat teljesen kimerítette az állami társaságok működtetése, ezért a vasútvonalak újra a magántársaságok kezébe kerültek. „Természetesen” 1867-ig nem a magyar, hanem az osztrák gazdasági érdekeknek megfelelően fejlesztették a vasútvonalakat.  

A vasúttársaságok ráadásul jelentős kedvezményeket kaptak, sőt az állam sokszor garantálta a beruházás bizonyos fokú megtérülését, ezt kamatbiztosításnak nevezték. (Ha a vasút üzemi nyeresége bizonyos százalékot nem ért el, azt az állami költségvetésből kipótolták.) 1867-re már több mint 2200 kilométernyi gőzvontatású vasútvonal épült, jórészt osztrák és magyar magántőkéből. Ez természetesen hozzájárult a vasutak gyors kiépítéséhez, de sok esetben a vasúttársaságok anyagi nehézségekkel küzdöttek. 

A kiegyezés után a magyar állam egy komolyabb, 60 millió forintos fejlesztési kölcsönt vett fel, ebből szándékozták a vasút ügyét rendezni. Ennek a kölcsönnek a terhére vették meg a szóban forgó, alig egy évvel korábban megnyílt,126 kilométer hosszú vonalat összesen 7 és fél millióért. A szerződést 1868. június 30-án írták alá, és a vonal 1868. július 1-jén került a magyar állam tulajdonába. Vagyis ekkortól beszélhetünk magyar államvasútról, amely ugyan még nem a MÁV volt, de a MÁV joggal ünnepli ekkor a születésnapját, hiszen innentől kezdve létezett magyar állami tulajdonú vasút a magántulajdonú vasutak mellett. (Még ma is párhuzamos a rend, hiszen a MÁV mellett létezik és működik a Győr–Sopron–Ebenfurt vasútvonal is.) Az állam a következő évben a Zákány–Zágráb vasútvonalat vásárolta meg. A Magyar Királyi Államvasút e néven hivatalosan 1869. október 31-én alakult meg. 

A Józsefvárosi pályaudvar 1895 előtt (Fotó: Fortepan/Budapest Főváros Levéltára. HU.BFL.XV.19.d.1.07.093)

Innentől kezdve a fejlődés az I. világháborúig szinte töretlen volt. A MÁV egyre terjeszkedett. Nemcsak egyes magántársaságok hálózatát vette át, hanem olyan irányokba is kiépítette a vasutat, ahová a szintén aktív építkezéseket folytató magántársaságoknak nem érte meg, illetve ahol az ország gazdasági vagy honvédelmi érdekei igényelték. Ugyancsak a MÁV építette ki a nemzetközi szerződésben vállalt külföldi kapcsolatokat is. 
A MÁV, illetve a magyar állam törekedett a magánvasutak államosítására, így a jelentős kamatbiztosítási terhek enyhítésére. Ezt a törekvést az is erősítette, hogy a MÁV nyereséges volt.

Az egyre bővülő hálózatnak Budapesten is méltó pályaudvarra volt szüksége. Az első budapesti MÁV-pályaudvar a „Losonci indóház” volt, azaz a mai Józsefvárosi pályaudvar. (Emellett már működött az első budapesti, illetve pesti vasútállomás, a mai Nyugati, a Déli Vasút pályaudvara, a Déli, valamint a Kelenföldi pályaudvar is). Az 1880-as évekre a Józsefvárosi pályaudvar a MÁV számára nem bizonyult elégségesnek, és döntés született egy új, elegáns állomás építéséről. Ez 1884-ben nyílt meg Központi pályaudvar néven, de 1892-től a Keleti pályaudvar nevet viseli.  

A MÁV új, impozáns pályaudvara 1900-ban (Fotó: Fortepan/Budapest Főváros Levéltára. HU.BFL.XV.19.d.1.06.060)

A magyar vasúthálózat legnagyobb kiterjedését az I. világháború előestéjén érte el, ekkor a normál nyomtávú magyar vasútvonalak hossza elérte a 21 200 kilométert, amelynek 84%-a volt a MÁV tulajdonában. Természetesen a trianoni határok a vasútvonalak csökkentését is okozták (a vasutak elhelyezkedése az új határok kijelölésében is közrejátszott), a döntés után a magyar vasutak hossza 8100 kilométerre csökkent. Ma a vasútvonalak hossza 7 811 kilométer, és ebből a MÁV tulajdonában 7273 kilométernyi vasút található.