Увеличение производства товарного зерна вызвало насущную потребность в железной дороге. В 1867 году Мелитопольское земство принимает решение о долевом участии в строительстве конно-железной дороги: в сторону Крыма, которое на Мелитопольском участке началось лишь в 1872 году. Нечеловечески тяжелые условия труда рабочих на строительстве дороги вызывали забастовки, грозившие перерасти в вооруженные выступления. При помощи казаков и солдат царская администрация подавляла волнения. 28 июня 1874 года началась эксплуатация участка железной дороги Александровск—Мелитополь, а 14 октября 1874 года — Мелитополь—Симферополь, в сторону портовых городов потянулись составы, тяжело груженные зерном, мясом и другими сельскохозяйственными товарами.
Находясь в центре Северной Таврии и на главных торговых путях к Крыму, Мелитополь складывался преимущественно как торговый город. К началу XX века в нем насчитывалось около 350 торговых предприятий. Главными товарами для скупки и продажи были хлеб, шерсть, скот и другая сельскохозяйственная продукция, идущая, главным образом, на экспорт. Промышленность же в Мелитополе развивалась крайне медленно. К концу 70-х годов здесь работало лишь четыре небольших завода: известковый, свечной, пивоваренный и табачный с общим числом рабочих... 22 человека. Только в начале 80-х годов на окраине города выросло по существу первое солидное предприятие — машиностроительный завод братьев Классен, который стал выпускать простейшие сельскохозяйственные машины — лобогрейки и буккеры. Позднее возник завод Голубчина и Зафермана, изготовлявший мельничное оборудование и нефтедвигатели. Мелитополь стал приобретать черты заметного по тем временам центра сельскохозяйственного машиностроения. Недаром в 1898 году здесь состоялась сельскохозяйственная выставка.
С развитием промышленности оживилось и градостроительство. В центре города выросли многочисленные здания административных учреждений, особняки местных толстосумов. В 1867 году открылась земская больница, а в начале 70-х годов — реальное училище и женская гимназия. В 1889 году в городе появился водопровод...
Все это, конечно, способствовало росту населения города, в 1904 году насчитывавшего уже 17 300 жителей. Но все это — и водопровод, и училища, и новый театр, и городской парк — создавалось отнюдь не для мелитопольской бедноты, по-прежнему прозябавшей в нищете и бесправии. Да и сам Мелитополь долго еще оставался типичным захолустным, провинциальным городком, затерявшимся в южных степях Украины.