Байкало-Амурская магистраль проектируется по нормам железных дорог I категории на основе новейших достижений науки, техники и передовой практики. Особенности проектирования и строительства БАМа связаны со специфическими условиями района ее прохождения. Основными из них являются: большая протяженность линии; наличие высоких горных хребтов, большого числа рек, вечной мерзлоты; сейсмичность района; суровый климат и малая населенность района; высокие темпы прироста перевозок.
В связи с большой протяженностью магистрали и сжатыми сроками строительства проектирование ее было возложено на несколько проектно-изыскательских институтов, за каждым из которых закреплен определенный участок. Кроме того, для решения отдельных проблем привлечен ряд научно-исследовательских институтов, а также транспортные вузы страны. Строительство ведется широким фронтом несколькими общестроительными и специализированными строительно-монтажными организациями, общее руководство которыми осуществляет специально созданное в Министерстве транспортного строительства Главное управление строительства БАМа.
Сложные природно-климатические условия на БАМе потребовали от проектировщиков и строителей магистрали особых инженерных решений. Так, сложный рельеф местности обусловил развитие трассы на отдельных участках в виде петель и спиралей, сооружение ряда тоннелей большой протяженности, в числе которых будет крупнейший в стране Северо-Муйский тоннель длиной 15,3 км. Всего на трассе будет построено около 3200 искусственных сооружений. Большинство станций из-за ограниченности площадок и высокой стоимости земляных работ проектируется по схемам поперечного типа. Разработаны и реализуются новые способы сооружения и эксплуатации земляного полотна и искусственных сооружений в условиях вечной мерзлоты. Здания и искусственные сооружения возводятся на фундаментах из свай, погружаемых на глубину, не подверженную оттаиванию в летнее время. Мосты сооружаются преимущественно на столбчатых опорах. Применяются новые бесфундаментные металлические трубы для пропуска воды. Разрабатываются новые типы локомотивов — электровозов и тепловозов, которые будут надежно работать в трудных природно-климатических условиях магистрали.
Западный участок БАМа предусматривается электрифицировать на переменном токе с применением новой системы 2 X 25 кВ, обеспечивающей уменьшение потерь электроэнергии.
Для увеличения провозной способности линии намечается использование новых типов полувагонов и цистерн габарита Т, имеющих повышенную грузоподъемность.
Ведутся разработки новой системы автоблокировки на переменном токе частотой 75 Гц с некодовыми рельсовыми цепями.
В связи с малой населенностью района и суровым климатом создание укрупненных жилых поселков с полным благоустройством намечается только на станциях. На разъезды обслуживающий персонал будет доставляться поездами или автомотрисами. Для сокращения инженерных коммуникаций, максимального сохранения окружающей среды и уменьшения потерь тепла в зимнее время служебно-техниче-ские здания на станциях по возможности объединяются в единый комплекс и вместе с грузовыми устройствами размещаются на стороне пассажирского здания и жилого поселка.