中山道幹線
1869年(明治2年)11月に明治政府が鉄道建設を廟議決定した際には、基本方針として東京と京都(東西両京)を結ぶ路線を幹線とし、東京と横浜を結ぶ路線などそれ以外の路線を支線として建設する方針であった。この時点では、幹線の経路として東海道と中山道のどちらを採用するかは未決定であったとされるが、当時の鉄道建設に向けた各種提言では、東海道の採用を前提とするものが多かったと指摘されている。しかし、政府の命を受けて1870年(明治3年)6月に佐藤与之助・小野友五郎が東海道の鉄道建設事情を調査した際の復命書「東海道筋鉄道巡覧書」では、東海道は陸運・海運ともに交通の便利な場所が多く、貨物輸送については高価な物品あるいは至急の輸送を要するもの以外は、鉄道以外の運賃の安い交通手段が選ばれるであろうとし、東海道よりは交通手段の不便な中山道に鉄道を建設する方を優先するべきだとした。
6キロメートル)である。
高崎からは中山道の北側を通り横川を経て、ここで中山道から分かれて入山川に沿って遡り、入山峠を越えて長野県に入る。横川から入山峠に至る区間は、中山道幹線で最急勾配が見込まれ、もっとも厳しい区間では20分の1(50パーミル)勾配を採用し、最長1マイル(約1.6キロメートル)のトンネルを必要とすることになっていた。長野県内に入ると、泥川、湯川に沿って西へ向かい、岩村田(現在の佐久市)、塩名田(現在の佐久市塩名田)を通り、千曲川(信濃川)に沿って小諸を経て田中駅へと至る。この付近で、長岡経由で新潟へ向かう線路を分岐させる。
中山道幹線の本線は、ここで南西に向けて千曲川と依田川を渡り、内村川左岸に沿って遡って鹿教湯を通り、保福寺峠へ至る。峠の部分では、中山道幹線最長となる全長約1.5マイル(約2.4キロメートル)のトンネルが必要であるが、前後の取付部分の勾配は入山峠に比べれば緩く、その距離も短いと計画していた。最高点の標高は約3,500フィート(約1,050メートル)としていた。峠の部分の線路の選び方には2通りが考えられるが、どちらが優れているかはより詳細な測量を実施しなければ決定できないとしていた。
以降、保福寺川に沿って下り、七嵐(現在の松本市七嵐)付近で南に曲がり、稲倉峠を約0.75マイル(約1.2キロメートル)のトンネルで抜けて降下し、松本へと至る。高崎と松本の間は山岳地帯で建設にも運行にも多額の費用が見込まれるが、交通の不便な内陸部を貫通して連絡する役割のためにはやむを得ないとした。高崎から松本までは80マイル(約128キロメートル)、東京からは146マイル(約233.6キロメートル)である。