В качестве одного из доводов в пользу развития новой железнодорожной артерии Генеральный штаб Российской империи предлагал размещение незначительной части российских вооруженных сил по всей протяженности ее пролегания в Маньчжурии. При этом учитывалось, что и содержание военных гарнизонов, и обслуживание инженерных сооружений в Порт-Артуре в перспективе потребует наличия хорошо налаженной системы путей сообщения. Именно по ним в эти отдаленные от России уголки в случае необходимости могли быть доставлены свежие силы, боеприпасы и вооружение, инженерное оборудование, потребное для продолжения строительства в порт-артурской крепости, по мере возведения новых крепостных объектов. С учетом этих военно-стратегических соображений в самом конце XIX века начал исполняться грандиозный проект века, в полном соответствии с планом сооружения, высочайше утвержденным еще в царствование императора Александра III в 1892 году. Именно тогда по представленному на Высочайшее имя проекту Министерством путей сообщения Российской империи предлагалось продление Забайкальской железнодорожной линии параллельно реке Амур от Сретенска до Хабаровска.
В ходе долгой подготовительной работы над утвержденным проектом, и с учетом новых, дополнительных данных, присланных в министерство с Дальнего Востока, Николаю II был предложен уже дополненный и доработанный план. От предыдущего его отличали еще большая экономичность и снижение финансовых затрат. Главная идея состояла в том, чтобы соединить уже построенные русские железные дороги более коротким путем через Манчжурию. Речь шла о Сибирской железной дороге и об Уссурийской. По замыслу проектировщиков новой линии, Китайско-Восточная железная дорога (КВЖД), как назвали этот участок, помогла бы «выпрямить» Сибирскую магистраль, сократив тем самым ее длину на целых 514 верст.
Как и многие другие рациональные идеи, предложение нашло отклик у державного преобразователя русской земли, и вскоре после того Министерством финансов Российской империи был предоставлен заем Китаю в 400 млн. французских франков в качестве вклада в уставный капитал Русско-Китайского банка — одного из проектообразующих финансовых столпов будущей железной дороги. Учрежденная концессия по согласованию с китайским правительством давала русским право экстерриториальности полосы отчуждения и формально заключалась с китайцами от имени Русско-Азиатского банка для Общества КВЖД, акционерного предприятия, созданного для извлечения коммерческой выгоды. Контрольный пакет общества размером в одну тысячу акций передавался по согласию акционеров в руки российского правительства.
22 мая 1896 года по старому стилю в Москве между уполномоченными двух стран был подписан соответствующий секретный договор, по которому правительство Китая разрешило Русско-Китайскому банку приступить к финансированию строительства и участвовать в управлении и последующей эксплуатации железной дороги на территории Северо-Восточного Китая.
Дипломатические представители Китая, обсуждавшие с представителями МИД России этот документ на переговорах, не были особо щепетильны с российскими коллегами, постаравшись сразу же насытить содержательную часть договора такими условиями, чтобы, получив от российской дороги максимум экономических выгод, постараться загнать партнеров в рамки многочисленных обязательств. Российские дипломаты с сожалением вспоминали, что подобный тон переговоров китайцы не позволили бы себе при обсуждении с державами Запада и, в меньшей степени, с Японией. Для примера можно рассмотреть лишь две статьи из подписанного соглашения, чтобы понять неуместность, а порой даже абсурдность китайских претензий. Так, в Статье 4-й говорилось о том, что перспективное соединение будущего железнодорожного пути с российской веткой дороги не должно никоим образом послужить предлогом к каким-либо возможным действиям по использованию китайской территории в российских коммерческих интересах. В Статье 5-й отмечалось, что лишь в мирное время Россия будет иметь права на транзитный провоз своих войск и боеприпасов по линии, да и то лишь с теми остановками в пути, которые могут быть обусловлены крайней технической необходимостью.