詹天佑主持修建了中國自主設計建造的第壹條鐵路——張靜鐵路；“豎井開挖法”和“人字”線的創造震驚中外；在胡加、羅通、陸金、金州、平邑、新沂、潮汕、粵漢等鐵路的規劃和建設中，取得了巨大的成就。
詹天佑修建京張鐵路的卓越功績，為當時深受侮辱的中國人民贏得了壹種氛圍，顯示了我國人民的偉大精神和智慧，顯示了我國人民的偉大前途。
1905-1909為了發展商業，清政府決定修建京張鐵路。詹天佑被分配負責道路建設，先當總工程師兼總經理，後當總經理兼總工程師。這條路從北京到張家口，穿過杜軍山脈。地勢險峻，工程異常艱巨。長約200公裏，是通往西北的主要道路。為了爭奪修路權，英俄僵持不下，清政府決定自己修建，但信心不足。
外國人議論紛紛，認為中國無力完成修路工程。詹天佑說:“中國幅員遼闊，資源豐富，壹路上的壹切工作都依賴外人，這是可恥的！”面對外國人的譏諷，他以大無畏的精神帶領所有築路人，迎難而上。齊新為國爭光。
建設之初，工程技術人員短缺。詹天佑僅帶領兩名工科學生於1905年5月從豐臺經南口、八達嶺勘測張家口，後反測，選定了從延慶州繞過八達嶺經德勝口、十三陵至昌平的對比線(也考慮了永定河河谷路線，因工程艱巨、資金和時限有限，未進行勘測。6月，他回到天津總局，提出了勘測調查報告，並擬定了建設計劃。
計劃分三部分建造。首段(豐臺至南口)先開工，這樣可以受益於早期交通。將對第二段(南口至岔道市)和第三段(岔道市至張家口)進行詳細調查。特別是中南口至八達嶺二段，地形陡峭，需要進壹步選測對比線。報道稱，“如果這條路早壹天成為，公眾就早壹天從中受益，商務旅客就能早壹天享受到它的便利，外地人也能早壹天覬覦它；修路的難度其實是前所未有的。"