La vía férrea fue construida durante la época del Imperio ruso, en su expansión hacia Asia Central en el siglo XIX.
La construcción siguió en los años posteriores, llegando a Asjabad y Merv (la moderna Mary) bajo las órdenes del general Mijaíl Ánnenkov (este tramo se completó en 1886.
Originalmente la línea comenzaba en Uzun-Ada en la costa del mar Caspio, pero este origen fue modificado para que el tren llegase al puerto de Krasnovodsk.
Atraviesa Asjabad y continua en dirección sudeste, rodeando las estribaciones del Kopet Dag para llegar a la ciudad oasis de Tejen.
Desde aquí una vía férrea construida en época soviética conecta esta ciudad al noroeste con Urgench (en Uzbekistán), Kazajistán y Rusia.