京张铁路“中隔高山峻岭，石工最多，又有7000余尺桥梁，路险工艰为他处所末有”特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭弯多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨”。
京张铁路最困难的一段是南口至八达岭一带的关沟段，不单地势险峻，而且坡度很大。
詹天佑1905到1909年主持修建中国自主设计并建造的第一条铁路―京张铁路；创设“竖井开凿法”和“人”字形线路，震惊中外。
著有《铁路名词表》《京张铁路工程纪略》他是中国近代铁路工程专家，被誉为中国首位铁路总工程师。
其负责修建了京张铁路等工程，有“中国铁路之父”、“中国近代工程之父”之称。
詹天佑组织修建了京张铁路。
自工程获批以来，外有英法等西方国家的不断阻挠，内有来自清朝统治势力的干扰，令工程进展遭遇了重重压力。
詹天佑忍辱负重，周旋于列强与权贵之间，以无比坚韧的毅力坚持着工程推进，同时，亦捍卫了中国铁路工程师在国内外的尊严。
这期间，与詹天佑一同参与铁路修建的同僚，有的坠入深涧，因公殉职；也有的难耐长期艰难困苦的生活，最终选择了放弃。
最令詹天佑痛苦的莫过于爱女詹顺蓉的不幸罹难。
<贯穿北京家口当时，中国已经开始修建铁路，但都是由外国人出钱雇人修的，詹天佑眼看着中国人不能在自己的土地上修建自己的铁路，而洋人修的铁路都用来推销洋货，掠夺中的物产，詹天佑感叹不已。
詹天佑在北上之前，特地回家乡看望了父母，亲人们都为他北上有了新的工作而高兴，在路过上海时，詹天佑专门到吴淞凭吊了淞沪铁路的遗迹，这是英国在中国修建的第一条铁路。
詹天佑到中国铁路公司以后，看到这个公司名义上是“官督商办”，是中国的公司，但实际上是受英帝国主义控制，中国商人提出中国铁路“与其修自洋人，不如修自中国人；修自官府，不如修自百姓”，但不被采纳，由于清朝的腐败和国家的贫穷，当时的中国铁路都是由外国人修建，向外国帝国主义贷款，由外国工程师领导，詹天佑心中愤愤不平，他坚信中国的铁路早晚要由中国人自己修建。