In questo luogo è nata la storia delle ferrovie italiane. Il 3 ottobre 1839 nel Regno delle Due Sicilie veniva inaugurata la prima strada ferrata d’Italia. Era lunga 7.411 metri e congiungeva Napoli a Portici, sulla stessa direttrice della linea Napoli-Salerno, che oggi costeggia l’area del Museo. Il tragitto fu percorso in 11 minuti da due convogli progettati dall’ingegnere Armand Bayard de la Vingtrie, su prototipo dell’inglese George Stephenson.
L’anno dopo veniva emanato il Decreto Reale per l’acquisto di una prima parte del terreno su cui sarebbe sorto il complesso di Pietrarsa, in una località in cui in epoca napoleonica era di stanza una batteria da costa, a difesa della rada di Napoli. L’obiettivo di Ferdinando II era ambizioso: affrancare il suo regno dalla supremazia tecnologica di Inghilterra e Francia. Nel 1842 veniva costruito il primo edificio del complesso. L’anno successivo un rescritto reale destinava l’officina, inizialmente vocata alla produzione di materiale meccanico e pirotecnico per le necessità della marina e della guerra, alla costruzione e alla riparazione di locomotive e vagoni ferroviari.