Une nouvelle ordonnance royale du 30 juin 1824 approuve le tracé de la voie et celle du 21 juillet 1824 autorise la constitution de la Compagnie du chemin de fer de Saint-Étienne à la Loire.
Le Mercure ségusien du 14 février 1838 donne une longueur totale de la ligne de 20,473 km, ceci incluait les embranchements vers les puits de mine car la ligne Pont-de-l’Âne – Andrézieux parcourait une distance de 17,695 km. La pente moyenne était de 0,0077 m par mètre, les éléments de rail avaient une longueur de 1,14 m et un poids de 23 kg. Les rails, écartés de 1,45 m, étaient portés par des coussinets de fonte de 3 kg espacés d’1,13 m et fixés sur des dés de pierre. La nervure inférieure du rail était cintrée « en ventre de poisson ».
En 1837, le rail de fonte, trop cassant, a été remplacé par un rail en fer laminé et en 1855 par un rail en double champignon c’est-à-dire symétrique verticalement permettant de le retourner.