修筑之初,工程技术人员极度缺乏,詹天佑率仅有的两名工程学员,于1905年5月,选测了自延庆州绕过八达岭经德胜口、十三陵到昌平的比。6月回到天津总局,提出勘测及调查报告,并拟定修筑方案。计划分三大段修筑,第一段(丰台至南口)先行开工,以早日通车运输而获利;第二段(南口至岔道城)及第三段(岔道城至张家口),再详细勘测。特别是第二段中南口至八达岭,地形险峻,更须进一步选测比较线。报告中称,“此路早成一日,公家即早获一日之利益,商旅亦可早享一日之至便利,外人亦可早杜一日之觊觎;而路工之难,亦实为向来所未有。”