ในอดีตบริเวณบ้านขุนตานยังเป็นถิ่นทุรกันดาร เต็มไปด้วยโรคภัยไข้เจ็บ ภูมิประเทศเป็นป่าทึบ และโขดเขาสูง การก่อสร้างจึงต้องใช้ความอุตสาหะพากเพียรอย่างยิ่ง เครื่องมือและสัมภาระต่าง ๆ ที่ใช้ก่อสร้างต้องใช้ช้างและเกวียนบรรทุกไป พอถึงบริเวณที่ที่เป็นภูเขาต้องใช้วิธีชักรอกขึ้นเขาลงเขาอย่างทุลักทุเล

กรรมวิธีในการขุดเจาะอุโมงค์ เริ่มด้วยการเจาะรูเล็ก ๆ โดยใช้สว่าน หรือใช้แรงคนตอกสกัด เมื่อมีรูลึกเข้าไปจึงเอาดินระเบิดไดนาไมต์ฝังเข้าไปในรูนั้นเพื่อระเบิดให้เป็นอุโมงค์ใหญ่ ถ้าหินก้อนใหญ่มากไม่สะดวกในการระเบิดให้แตกเป็นก้อนเล็ก ๆ ก็ใช้วิธีสุมไฟให้ก้อนหินร้อนจัดแล้วราดน้ำลงไป หินนั้นก็จะแตกเป็นเสี่ยง ๆ การขนดิน และหินออกจากอุโมงค์ก็ใช้คนงานขนออกมาการขุดเจาะเริ่มจากปลายอุโมงค์ทั้ง 2 ข้าง เข้ามาบรรจบกันตรงกลาง ใช้เวลาทั้งสิ้น 8 ปี อุโมงค์จึงทะลุถึงกันได้ และใช้เวลาอีก 3 ปีเพื่อผูกเหล็ก เทคอนกรีต ทำผนัง และหลังคาเพื่อความแข็งแรง และป้องกันน้ำรั่วซึมเมื่ออุโมงค์เสร็จเรียบร้อยแล้ว ยังวางรางรถไฟจากลำปางไปยังปากอุโมงค์ไม่ได้เพราะระหว่างทางต้องผ่านเหวลึกถึงสามแห่งไม่มีทางหลีกเลี่ยงได้จึงต้องใช้วิธีทำสะพานทอดข้ามระยะทาง 8 กิโลเมตร[3]