萬世大路
)という明治初期としては考えられないような長大な隧道で、このトンネル掘削のため、三島はアメリカ製のトンネル掘削機を日本で初めて購入した。計画途中に福島県から、栗子山隧道を約100m延長して線形を改良する提案が出された。栗子山隧道掘削の費用を全て持つことになっていた山形県は難色を示し、延長による工事費用を福島県で持つならばよいと回答した。検討を重ねた結果これは廃案となり、当初の予定に従って掘削が行なわれた。地盤の固さとあいまって難工事となったが、奇跡的にも1名の死者も出さず、日本最長の隧道として完成した。当時はまだ国内に自動車はなく、道路を通る最大の物といえば馬車であったが、それには充分過ぎるほど大きな道であった。
工事は4年あまりの歳月をかけて完成し、1881年(明治14年)10月3日に明治天皇の行幸を迎えて開通式を挙行した。天皇は福島県側も含めたこの新道に対し、翌明治15年に「萬世ノ永キニ渡リ人々ニ愛サレル道トナレ」という願いを込めて「萬世大路」と命名した。後に。明治天皇巡幸の後、太政官公達により国道3等に指定された。さらに1885年(明治18年)には、当時の内務省により国道39号に指定され、首都圏と東北地方を結ぶ重要な幹線として利用された。東北地方を訪れたイギリスの女性旅行家イザベラ・バードは、当時の東北の悪路に閉口したが、萬世大路が工事中の1878年(明治11年)6月に新潟から山形県の米沢に入るなり幅25フィート(約7.5メートル)もある道路を見て「瞬く間に新しい世界に出た」と驚き、道幅は広く、交通量も多く繁栄していたと伝えている。
しかし1899年(明治32年)に奥羽本線が開通すると、旅客や貨物は鉄道によって運ばれるようになり、利用者が徐々に減ってきた。