Во второй половине XVII в. наблюдается подъем черной металлургии в европейской части России. Русские предприниматели и голландские концессионеры основывают более 20 железных заводов — под Москвой, под Тулой, в Олонецком и Вологодском краях. Доля русского (не импортного) железа на внутреннем рынке России в это время довольно велика. Урал же более всего интересует правительство, как потенциальный источник цветных и драгоценных металлов. Поиски месторождений всячески поощряются, но пока не приносят желаемых результатов.
Император Михаил Федорович Романов
Первым частным горнозаводчиком Урала стал Дмитрий Тумашев, бывший арендатор Пыскорского завода. В 1669 г., в царствование Алексея Михайловича, он основал завод близ открытого им на р. Нейвежелезного месторождения. Для обеспечения завода рабочей силой Тумашев получил разрешения прикрепить к заводу («прибирать во крестьяне») пришлых и нетяглых людей. Десятую часть заводской выплавки предприниматель был обязан сдавать государству. Тумашевский завод просуществовал около 15 лет. Причины его упадка неизвестны.
В 80-е годы на Урале появился еще один негосударственный завод. На этот раз в роли частного предпринимателя выступал Долматовский монастырь, основанный в этих краях несколькими десятилетиями раньше. Впрочем, монастырский завод имел всего две небольшие печи и мало чем отличался от уже упомянутых нами «мужицких заводов». В самом конце XVII в., уже в петровские времена, монастырская вотчина была секуляризирована, и здесь был основан крупный Каменский завод.
С воцарением Петра вопрос о создании мощной металлургической базы встал необычайно остро. С самого начала своего царствования будущий творец Российской империи поставил перед собой и своими подданными задачу: восстановить связь России с морем. Это означало длительную войну с соседями, закрывающими выход к морским путям. А война предполагает изготовление оружия, и, следовательно, усиленное потребление металла государством. Несмотря на наличие некоторого количества металлургических заводов к концу XVII ст., Россия еще всецело зависела от привозного железа. Добываемая в европейской части страны руда была низкого качества. Существовавшие тогда технологии не позволяли выплавлять из нее высококачественное железо. Знаменитые тульские кузнецы-оружейники предпочитали работать с привозным металлом, а местный — браковали. Ситуация осложнялась тем, что мировым лидером по производству и экспорту железа была на тот момент Швеция — потенциальный враг России в борьбе за Балтику. Шведское железо считалось лучшим в мире, именно его употребляли на изготовление оружия. Насущные интересы России требовали войны с северным соседом, контролирующим балтийские морские пути. Совершенно очевидно, что невозможно было ставить обороноспособность страны в зависимость от шведского экспорта. В связи с этим обстоятельством было принято решение начать активное освоение металлургических ресурсов Урала.
Организация этого важного дела была поручена Андрею Андреевичу Виниусу, сыну первого в России крупного иностранного концессионера-металлурга, ближайшему сподвижнику Петра. После того, как уральская руда прошла испытание на качество, и выяснилось, что железо из нее получается не хуже шведского, верхотурскому воеводе были посланы грамоты с приказанием, искать подходящие места для заводов. К грамотам прилагались подробнейшие инструкции, на какие именно факторы надо обращать внимание при выборе места. Перед государственными людьми стояла весьма нелегкая задача. Ведь ни одна страна в мире еще не имела столь удаленной от центра и основных районов потребления металлургической базы. А заводы надо было обеспечивать не только сырьем и топливом, но и рабочими руками и транспортом, для отправки готовой продукции к месту назначения. Инструкции предусматривали строгий учет имеющегося на месте населения, наличия у него транспортных средств, требовали предоставить сведения о ценах на хлеб и о размерах обычной в этих краях плате за извоз.