Uma fotografia do acervo do Arquivo Histórico do Museu Imperial mostra um registro único conhecido da inauguração da estrada de ferro, em 1883. Na imagem, o maquinista aparece na janela da locomotiva ao lado dos engenheiros responsáveis pela construção do primeiro trecho da ligação entre Vila Inhomirim e Petrópolis.
A estrada de ferro foi inaugurada em 19 de fevereiro de 1883 pelo imperador D. Pedro II. Em seu período de maior movimento, chegou a operar até 16 trens por dia, transportando cerca de 80 mil passageiros por ano. Cada composição tinha capacidade para até 320 passageiros, distribuídos em oito carros. No trecho da serra, os trens eram divididos em comboios formados por uma locomotiva e dois carros de passageiros, ou um carro e um vagão de carga.
A velocidade dos trens de passageiros variava entre 11 e 12 km/h, enquanto os de carga circulavam a cerca de 8 km/h. Para vencer o relevo acidentado da Serra da Estrela, foi adotado o sistema de cremalheira, composto por um terceiro trilho dentado que se encaixava em rodas também dentadas instaladas sob a locomotiva. Esse mecanismo permitia maior tração nas subidas e mais segurança nas descidas.
A ferrovia desempenhou papel fundamental na ligação entre Petrópolis e o Rio de Janeiro, contribuindo para o desenvolvimento da cidade e facilitando o transporte de passageiros e mercadorias ao longo de mais de oito décadas.
