На дороге построили 34 станции и 2 крупных вокзала (Санкт – Петербург и Москва). Все станции, помимо двух конечных, подразделялись на 4 класса. Станции I класса располагались друг от друга на расстоянии 160 км, II, III и IV классов – на удалении 80, 40 и 20 км соответственно. При этом пассажирские станции I и II классов строились островными, т.е. между 1 и 2 главными путями (например, Бологое). Вокзалы в Петербурге и Москве возведены по проектам архитектора К. А. Тона, а остальные – по проекту архитектора Р. А. Желязевича, но тоже под руководством Тона. Здания и сооружения на станциях I и II классов относились к категории долговечных. Срок их службы определялся не менее 100 лет. Они делались особо огнестойкими, кирпичные. Здания III и IV классов строились деревянными. Вокзалы на всех станциях I класса были сооружены с высокими архитектурными и эксплуатационными достоинствами, особенно на станциях Москва, Тверь, Бологое. Станции I класса: Санкт-Петербург, Малая Вишера, Бологое, Тверь, Москва. Вышний Волочек – станция III класса. К моменту открытия железной дороги станций было меньше, остальные из ныне имеющихся возводились потом. На территории Бологовского края: станция Валдайка, III класса, открыта в 1851 году; станция Березайка, IV класса, открыта в 1851 году, но здание вокзала построено немного позднее (до 1864 года вокзала не было); станция Алешинка, IV класса, открыта в 1870 году. Станция Валдайка переименована в Лыкошино в 1899 году по названию близлежащей деревни.
Таким образом, в 1851 году строительство Петербурго – Московской железной дороги было завершено. 6 августа 1851 года утверждено «Положение о составе управления С.-Петербурго – Московской железной дороги». В нем персонал дороги именовался «составом». Состав дороги подразделялся на дорожный, станционный, подвижный и телеграфический. Каждый из этих составов по военному образцу делился на роты. К подвижному составу относились машинисты, помощники машинистов, кочегары и кондукторы. Военизированная система обслуживания дороги существовала 17 лет, после чего роты заменили службами.
Приказом по Главному управлению путей сообщения №180 от 23 сентября 1851 года для эксплуатации магистрали было сформировано 14 военно-рабочих рот, 2 кондукторские роты и I телеграфическая рота – все из числа унтер-офицеров и рядовых действительной военной службы. В них насчитывалось до 3500 человек, которые выполняли обязанности по организации работы станций, охране мостов и переездов. В кондукторских ротах (две) было 550 человек. В первой кондукторской роте – оберкондукторы, кондукторы. Телеграфическая рота – 290 человек. В 1860-е годы все названные формирования видоизменили.
Первым начальником магистрали стал до этого имевший опыт на Царско-Сельской железной дороге инженер путей сообщения генерал-майор А. Н. Романов, затем (1852—1855 гг.) – инженер генерал-майор Н. О. Крафт.
Официальному открытию ж.д. магистрали на всем протяжении предшествовали несколько мероприятий. Государь Николай I изъявил желание лично проверить состояние пути, приурочив инспекцию дороги к празднованию 25-летия со дня коронации в Москве. За три дня до планируемого проезда по дороге Николай I магистраль подвергли испытанию. По ней перевезли два батальона Семеновского и Преображенского полков, два эскадрона Лейб-Гвардии Кавалергардского и Конного полков и дивизион Гвардейской артиллерии. Для этого в период с 14 по 16 августа из Петербурга в Москву прошли 9 поездов. Все поезда прошли благополучно.
