宇部鉄道
これを受け、同年12月18日に宇部軽便鉄道株式会社を設立、社長には村田増太郎が就任し、本社は宇部村西新川に置かれた。なお当初は資本金を8万円とし、軌間762 mm、線路敷地は借地、厚東川の架橋は木造橋とする計画であったが、厚東川の川幅と水量に対して木造橋では安全性が確保できないとして認可が下りなかったため、資本金を10万円(設立時には15万円に増資)とし、厚東川の架橋に鉄桁を採用する計画に変更した。
線路敷設のための実測調査は、1912年(明治45年)1月から大倉組に委託して行われた。調査の結果、宇部鉄道設立の趣旨でもある「陸路からの石炭輸送」を達成するためには山陽本線との直通運転が必要であると判断し、同線と同じく軌間1,067 mmとすることが決まった。なお、後年開通した船木鉄道は軌間762 mmを採用した結果、宇部駅での乗り換え、あるいは貨物の積み替えが必要となり、輸送機関としての利便性が劣ることとなった。のちに同鉄道は軌間1,067 mmへの改軌工事を実施している。
着工に際して、当時は山口県内での鉄道敷設事例が少なかったことから長崎県の島原鉄道を視察し参考としたほか、用地買収・敷設工事は沿線各村の協力を受けて進行した。