Les premières lignes de chemin de fer au Luxembourg furent inaugurées le 4 octobre 1859. Elles faisaient partie de la liaison internationale de la Belgique vers la France. D'autres lignes principales furent construites par la suite vers la frontière allemande et vers le nord du pays. Ces lignes étaient concédées à la compagnie " Guillaume Luxembourg" et l'exploitation était assurée par la puissante Compagnie des chemins de fer de l'Est française et à partir de 1871 par le Kaiserliche Generaldirektion der Eisenbahnen in Elsass-Lothringen ( Réseau Ferroviaire Impérial d'Alsace-Lorraine ou EL) qui devindra en 1918 le Réseau ferroviaire d'Alsace-Lorraine tout en assurant la continuité de l'exploitation car la Compagnie des chemins de fer de l'Est ne voulut pas reprendre l'exploitation des lignes redevenues françaises au sortir de la Première Guerre mondiale.
2 mars 1857: Fondation de la société ferroviaire Guillaume-Luxembourg
Son nom complet tel inscrit dans le mémorial du Grand-Duché de Luxembourg est: Société royale grand-ducale des chemins de fer Guillaume-Luxembourg.
Exemple d'une convocation:
Avis. — Société des chemins de fer Guillaume-Luxembourg.
MM. les actionnaires de la Société des chemins de fer Guillaume-Luxembourg sont convoqués en assemblée générale ordinaire pour le 31 mai prochain, à deux heures précises, dans une des salles d'attente de la Compagnie des chemins de fer de l'Est à Paris.
Pour assister à celle assemblée, les porteurs d'au moins vingt actions anciennes ou cent actions privilégiées, ou d'un nombre de ces actions réunies représentant un capital nominal de dix mille francs, devront déposer leurs titres, soit à Luxembourg, au siège social, soit à Paris, à la succursale, 161, rue du faubourg St. Martin, avant le 16 mai, de onze heures à trois heures. Nul ne peut représenter un actionnaire s'il n'est lui-même membre de l'assemblée. Des modèles de pouvoirs sont délivrés dans les bureaux de la Société.
Inauguration le 23 avril 1860.
La compagnie reçut cette concession par arrêté royal grand-ducal du 20 juin 1859.
Ci après le Texte tel que publié au mémorial du Grand-Duché de Luxembourg:
Concession à la Société Guillaume-Luxembourg,d'un embranchement de chemin de fer de Bettembourg vers deux points des minières du canton d'Esch.
Nous GUILLAUME III, par la grâce de Dieu, Roi des Pays-Bas, Prince d'Orange-Nassau, Grand-Duc de Luxembourg, etc., etc., etc.;
Vu les demandes des 23 avril et 23 novembre 1858, par lesquelles le conseil d'administration de la Société royale grand-ducale des chemins de fer Guillaume-Luxembourg sollicite au nom de cette compagnie, la concession d'un embranchement de chemin de fer partant de la station de Bettembourg et se dirigeant vers deux points des minières du canton d'Esch;
Vu la décision prise par l'assemblée générale des actionnaires de la Société, le 30 juin 1858;
Vu la lettre du Directeur-général de la Société du 27 mai 1859;
Sur le rapport de Notre Directeur-général de la justice et des finances en date du 28 mai 1859, et vu la délibération y annexée prise par le Gouvernement en conseil;
Notre Conseil d'État entendu; N° 21. SAMEDI, 25 juin 1859. 160
Avons arrêté et arrêtons
Il est fait concession à la Société anonyme royale grand-ducale des chemins de fer Guillaume-Luxembourg, d'un embranchement de chemin de fer partant de la ligne de France à Bettembourg et se dirigeant par la vallée de l'Alzette vers Noerzange, pour de là se diviser en deux branches, l'une allant vers Esch-sur-l'Alzette, l'autre vers Rumelange et se prolongeant jusqu'à la frontière dans la direction d'Ottange. En cas de raccordement du dernier embranchement avec un chemin de fer sur le territoire de France au-delà d'Ottange, l'exploitation de la partie de Rumelange à la frontière ne pourra être continuée que sur une autorisation ultérieure que Nous Nous réservons d'accorder.
Les lignes étant en majeure partie exploitées par une compagnie française, le Réseau ferroviaire d'Alsace-Lorraine, le matériel était principalement celui de cette compagnie.
La locomotive la plus célèbre de ce réseau était certainement la P7 des Chemins de fer d'Alsace-Lorraine et du réseau Guillaume-Luxembourg. D'autres machines circulèrent sur le réseau tel les :
Luxemburg - Ettelbruck - Kautenbach - Troisvierges - (frontière belge}
Luxembourg - Oetrange - Wasserbillig - (frontière allemande}
Luxembourg - Bettembourg -(frontière française)
Luxembourg - Kleinbettingen - (frontière belge)
Luxembourg - Pétange - Rodange - (frontière française)
Bettembourg - Noertzange - Esch-sur-Alzette - Pétange - Rodange - (frontière belge)
Les ingénieurs concepteurs de la première heure étaient Edouard Grenier et Auguste Letellier. Ils ont construits entre autres la Passerelle, et les viaducs ferroviaires construits par la société britannique Waring Brothers.