Etter å ha studert flere utenlandske smalsporbaner, kom han til at en sporvidde på 3'6" eng., dvs.  mm, var passende for norske forhold. Den var ikke alt for smal, og samtidig bare 75  % av normalsporets bredde. Han argumenterte for at dette smalsporet skulle være det norske normalsporet, mens det europeiske normalsporet dermed ble kalt «bredspor» i Norge. Han fikk de første tiårene stort sett gehør for sitt standpunkt. Banene som gikk over grensen til Sverige måtte imidlertid bygges med 1 435 mm sporvidde for å unngå sporbrudd på de viktige grenseoverskridende banene i unionen. Banene som ble bygget som forlengelser av Hovedbanen fulgte også dennes sporvidde, slik at banene øst for Kristiania ble bredsporede. Dette fordelingsprinsippet mellom sporviddene ble fulgt lenge. For de tre første jernbaneanleggene som Pihl igangsatte ble dermed Kongsvingerbanen bredsporet, mens Hamar-Elverum-Grundset og Trondhjem–Størenbanen ble begge smalsporede.