היישוב השיתופי שתכנן יושתת על עקרונות של סוציאליזם ליברלי, שהוא דרך ביניים בין הקומוניזם לבין הקפיטליזם. בקומוניזם, הדוגל בשוויון בשכר ראה אופנהיימר השקפת עולם הגורמת לירידה בפריון העבודה, בעוד הקפיטליזם בעיניו גורם לניצול הפועל והרעה בתנאי חייו. בדרך הביניים של הסוציאליזם הליברלי יתוגמל העובד על פי יכולתו והישגיו בעבודה, וכך תתפתח יוזמה אישית ותחרות חופשית. הסוציאליזם הליברלי ימנע פערים חברתיים קיצוניים מבלי להשתמש באמצעים קיצוניים כמו ביטול הרכוש הפרטי, שוויון בשכר העובד, או אף מהפכה. אופנהיימר גרס שהפרט העובד למען עצמו ייטיב עם עצמו, יהפוך לנכס חיוני ולתמריץ בשחרור החברה ממונופולים.
בשנת 1901 החליטו צירי הקונגרס הציוני החמישי לקדם פעילות מעשית להבאת המוני היהודים לארץ ישראל והוקמה קרן קיימת לישראל. בשנת 1902 פגש אופנהיימר לראשונה בתיאודור הרצל שהתרשם מרעיונותיו של אופנהיימר והמליץ ליישמם. באותה שנה פרסם אופנהיימר בביטאון ההסתדרות הציונית די ולט סדרת מאמרים בדבר התיישבות יהודים בארץ ישראל על פי עקרונות קואופרטיביים.
בקונגרס הציוני השישי שהתקיים בבזל בשנת 1903, הציג אופנהיימר לראשונה את תוכנית הקואופרציה להתיישבות חקלאית בארץ ישראל.
וכך אמר:
למימוש תוכניתו הקים אופנהיימר את חברת "יסוד מושבות ליהודים בארצות המזרח" שבראשו עמד.
אופנהיימר שב והעלה את חשיבות תוכנית ההתיישבות שלו בארץ ישראל במהלך הקונגרס הציוני התשיעי שנערך בהמבורג ב-דצמבר 1909, והמשתתפים החליטו בחיוב על הקמת משק שיתופי בארץ ישראל. הקונגרס החליט על הקמת יישוב עברי הראשון בעמק יזרעאל. משתתפי הקונגרס גם הקצהו את הסכום הדרוש להקמת הקואופרציה. הקונגרס הטיל על שלמה קפלנסקי לאסוף 100,000 פרנק לביצוע התוכנית. הקואופרציה במרחביה הוקמה בסיועם של ארתור רופין, יהושע חנקין, בנק אנגלו-פלשתינה, אליהו בלומנפלד וכן יק"א, חברתו של הברון מוריס הירש.
קניית אדמות היישוב.
אזור ההתיישבות היה מקום ישוב עתיק, סמוך לתל שונם השוכן על חלקו הצפוני מזרחי של הכפר סולם. על תל נוסף ישבו שני כפרים זעירים בשם "פולה" ו"אל-פולה" שחיו בבקתות. אדמות המקום היו שייכות לפאודל אליאס סורסוק. משפחת סורסוק הייתה משפחת עשירה של תעשיינים יוונים אורתודוקסים שישבה בביירות וקנו מידי הטורקים כ-800,000 דונם בארץ ישראל בשנות 1870. האריסים שעיבדו את הקרקע ישבו בכפר זעיר בשם "אל-פולה" שמיקומו היה בלב השטח העירוני של עפולה כשזו נבנתה.
בשנת 1909, הצליחו יהושע חנקין וארתור רופין לרכוש כ-10,000 דונם מאדמות הכפר אל-פולה. הייתה זו הצלחה ראשונה לקניית אדמות ממשפחת סורסוק לאחר שניסיונות קודמים משנת 1891, 1903 נכשלו בשל חוקי המקרקעין העות'מאנים ובשל תחרות בין ההסתדרות הציונית ובין יק"א.
הקושן על מכירת האדמה נחתם בתחילת אפריל 1910. לפי החוק הטורקי ניתן למכור את האדמה רק לפרטים שהם נתינים עות׳מאנים ולא לקבוצות. הקושן ציין את אפרים לביב גרוס (אפרים ליב קרואזוה) כקונה של האדמות. אפרים קרואזוה היה מהנדס ומודד, אחיו של האגרונום אליהו קראוזה מנהל חוות סג'רה מטעם יק"א, ובעלה של אסתר שימקין שהייתה לימים הרופאה העברייה הראשונה בחיפה. הכסף לקנייה הועבר על ידי "קרן קיימת לישראל" בשיתוף פעולה עם יק"א. הקנייה עוררה חשש בקרב ערבים בישראל ובמצרים.
האריסים הערבים שחיו במקום פונו ממנו. ב-1924 נרכשה ממשפחת סורסוק אדמת איל-פולה, שם גם הייתה וילה של המשפחה, ועל אדמה זאת הוקמה "עיר יזרעאל", היא עפולה. המתח מול האריסים הערבים לא פסק והוביל לתקריות שונות ביניהן רציחות של יהודים ומשפט עפולה ב-1925.
הקמת היישוב.
שם היישוב לקוח מפסוק בספר תהילים: "מן המצר קראתי יה ענני במרחב יה". בשנת 1910 עלתה למקום לראשונה "קבוצת כיבוש" מאנשי "השומר" ופועלים, אנשי העלייה השנייה. לפועלים היו מספר סוסים ומחרשות והם קיימו חריש ראשון באותה שנה. בראשית שנת 1911 נוסד היישוב כ"קואופרציה".
תחילה ישבו התושבים בבקתות שהיו שייכות במקור לאריסים שחיו במקום בעבר, על תל עתיק שהיה במקום. הבקתות היו "חושות" עלובות, על בסיס בניית בוץ ובעלות מחלצות קש, ועם רצפת עפר, הן היו לוהטות בקיץ וקפואות בחורף ומלאות בפשפשים ועכרברושים. החלונות היו פתוחים והדבר איפשר כניסה חופשית של יתושים, דבר שגרם למחלות בקדחת
המתיישבים היהודים רצו לגור בבתים טובים יותר אולם נאלצו להמתין לתוצאות משא ומתן על הקמת בתי אבן ראשונים, שקיים חנקין עם השלטונות. לשם כך הקימו על הגבעה מספר צריפים. השלטון הטורקי התנגד לכך, אולם לפי החוק הטורקי אסור היה להרוס מבנה שיש לו גג.
עם הקמת הצריף הראשון, הגיע למקום קצין משטרה מנצרת ודרש לראות רישיון להקמתו. המתיישבים קיבלו אותו בסבר פנים יפות, במזון ובמשקה ובשיחה, עד אור הבוקר למחרת. בינתיים עבדו יתר חברי הקבוצה על בניית גג לצריף. באור הבוקר בדק הקצין ומצא כי לצריף יש גג ולכן הוא מבנה חוקי.
מתכנן "החצר הגדולה" בקואופרציה היה ידידו של פרופ' אופנהיימר, אלכסנדר ברוולד, אשר תכנן גם את הטכניון בחיפה ובניני ציבור רבים אחרים בארץ. ברוולד גם הקים וניהל את הפקולטה לאדריכלות בטכניון. החצר הגדולה תוכננה בהשראת חוות חקלאיות מבוצרות באירופה במאה ה-19, כחצר רבועה בעלות צלעות של מאה מטרים לכל צלע, ובעלת אלמנטים מזרחיים של קשתות מסוגננות. בחלק הצפוני שכנו בנייני המשק (אורווה, רפת, מחלבה, מחסנים) שהיו בני שתי קומות. באגף המזרח בנייני המגורים, במערב בתי המלאכה (נגרייה, מסגרייה, מאפייה, מטבח וחדר האוכל) ובדרום היה מורד תלול שנשאר כשטח פתוח להתרחבות עתידית.
לשם הקמת בתי אבן נדרשה עזרה של בנאים מקצועיים. השלטון הטורקי היה עלול לגרש עובדים זמניים. כדי למנוע אפשרות זו הובאו למקום פועלים יהודים ילידי הארץ מצפת, פקיעין וירושלים, שהיו גם נתינים עותמאנים כחוק. הסתת הירושלמי יוצא תימן אברהם מדינה הופקד על ניהול בניית מבני האבן.
בינואר 1911, (כ"ד בטבת תרע"א) הגיעה לכפר קבוצה בת עשרים איש. זמן מה לאחר מכן באה למקום עזרה חשובה – האגרונום שלמה דיק, ואיתו מספר מחניכיו, תלמידי חקלאות שקיבלו את הכשרה בבית הספר החקלאי של פיק"א בגרמניה. המתיישבוים החלו מיד בעבודות חריש, שכן נותרו רק שבועות מספר עד עונת הזריעה. העבודה הייתה קשה ביותר שכן האדמה לא נחרשה במשך שנים רבות, השטח היה מלא קוצים ושיחים דוקרניים בעלי שורשים עמוקים. העובדים סבלו גם מעקיצות דבורים וצרעות שקיניהן נהרסו.
התפתחות היישוב וחקלאות.
אופנהיימר מינה את האגרונום שלמה דיק, שהיה תלמידו וידידו לנהל את החווה. זאת מתוך תפיסה שחלק מתנאי להצלחת חווה חקלאית היא ניהולה בידי איש הבקיא בחקלאות. דיק הכניס למשק זנים וגידולים חדשים, הנהיג מחזור זרעים, נהל מלחמה במזיקים, הדריך והכשיר את החברים, קשר קשרים עם השכנים ועם הממשלה וקיים קשרים מקצועיים עם עמיתו למקצוע אהרן אהרנסון.
בהיותה היישוב העברי הראשון בעמק, עוררה מרחביה התנגדות חריפה מצד ערביי האזור, ובמיוחד ערביי חיפה, ונצרת. שכרי אל-עסלי, מושל נצרת, הפיץ תעמולה נגד היישוב, והזהיר שהוא יביא להקמת יישובים רבים אחרים, דבר שאכן התממש. הדבר גרם לסכסוכים רבים, בעיקר בין רועי היישוב לרועים הערבים מהאזור, וההתנגדות הביאה גם להתערבות הממשל העות'מאני. הממשל דרש, בצעד שבבירור נועד להרוס את היישוב, שרק נתינים עות'מאנים יכולים להתיישב (בזמן שהמתיישבים, כאמור, היו עולים). רק אחרי דין ודברים קשים, ביטל הממשל את הדרישה.
אם בגלל מתח על רקע לאומי ואם בגלל נוכחות של שודדים ערבים באזור היו מתקפות שונות על תושבי המקום. ביישוב הייתה נוכחות רבה של שומרים עבריים. סעדיה פז שהיה מראשוני החברים בארגונים בר גיורא (ארגון) והשומר ויד ימינו של יהושע חנקין בגאולת הקרקעות, התגורר במקום ונחשב ל"מוכתר" רחביה - כלומר לנציג היישוב בעיני השלטונות. בט"ו בשבט תרע"א, 1911 נרצח השומר יחזקאל ניסנוב, בדרכו להביא ציוד מיבנאל למרחביה. השומר מאיר חזנוביץ נרצח בידי ערבים בשדות מרחביה בי"ז אייר, תרע"ג, 1913. סעדיה פז המשיך לכהן כ"מוכתר הכפר" עד שיצא להקים את תל עדשים.
רבים מחברי הקואופרציה הושפעו מצורת ההתיישבות הקיבוצית של דגניה א' וקבוצת כנרת ודרשו שכר שווה לכל העובדים וניהול היישוב בידי המתיישבים עצמם, בניגוד לעקרונותיו של אופנהיימר. היישוב המבודד נאלץ לעמוד בפני סכנות קיומיות רבות שכללו התנכלויות של השכנים ומחלות קשות. מלחמת העולם הראשונה הוסיפה קשיים כלכליים.
בשנת 1913 יצאו שלמה דיק ומספר חברים ללבנון, שם קנו פרות טובות, להשבחת הגזע המקומי של הבקר. תנובת החלב של היישוב עלתה מאד. המתיישבים בנו מחלבה חדשה, שהייתה בשעתה הגדולה בארץ. לצורך שיווק החלב נקשרו קשרים עם המושבה הגרמנית בחיפה וכן עם המתיישבים הגרמנים (שרידי ה"טמפלרים") לשם הקמת אגודה משותפת לשיווק החלב, בעיקר בחיפה. עם זאת עדר הפרות סבל מבעיות שונות. האקלים בעמק יזרעאל שונה מהאקלים ההררי בלבנון, ובנוסף חלו הפרות בקדחת וכן במחלת הפה והטלפיים. התחלואה והתמותה של הפרות גרמו לכך שתנובת החלב עלתה וירדה בצורה דראסטית.
בשנת 1913 ביקר אופנהיימר במרחביה, דבר שעודד אותו ואת המתיישבים במקום. בעת הביקור במקום היו בו כמה עשרות חברים כולל נשים, גברים וילדים.
בחורף 1913 הגיעה למרחביה משלחת של כמה רבנים מרכזיים בחיי הדת בארץ ישראל של אותה תקופה - הרב אברהם יצחק הכהן קוק, הרב יוסף חיים זוננפלד והרב ידלר. יוזם המסע היה הרב קוק, שהיה אז רבם של יפו ומושבות הדרום, אשר שם לו למטרה לגשר בין המחנה החרדי ובין עולי העלייה השנייה שהיו ברובם אתאיסטים.