Мельников получил орден святого Владимира за проектирование железных дорог к югу от Москвы, ведущих к портам Черного моря, но его проект запоздал: война была уже проиграна. Петербург, созданный на отшибе империи, постепенно терял свое значение, Москва быстро становилась "ядром" всего железнодорожного транспорта страны. Мельников это давно предвидел:

- Еще Дидро говорил Екатерине Великой, что иметь столицу в Петербурге это все равно что человеку иметь сердце под ногтем мизинца, а Москва - давнее сердце всей России, и она издавна не терпела вмешательства иноземных знахарей...

Собеседники догадывались, что под знахарями Мельников имеет в виду иностранных банкиров, собиравших дивиденды с прокладки русских магистралей. В конце 1858 года его избрали в почетные члены Академии наук. Толстосумы и спекулянты, природные и зарубежные, наживали миллионы на строительстве частных железных дорог, они хотели бы прибрать к своим загребущим рукам и дорогу между столицами, как самую выгодную, но Павел Петрович (уже генерал и академик!) отстоял ее: она осталась казенной.

- Будь моя воля, - говаривал он, - я бы все пути сообщения подчинил государственным интересам. Это вам не частная лавочка, где торгуют хомутами, мылом или рахат-лукумом. Наконец, пора избавить несчастного русского мужика от бурлацкой лямки, дабы по Волге и ее притокам бегали быстроходные пароходы...

В 1862 году его назначили управляющим, а через два года и министром путей сообщения. Сначала он вернул в Институт студентов, исключенных за "крамольные" мысли. Царю он сказал:

- Ваше величество, я ведь тоже не всегда высказываю мысли, которые угодны вашему императорскому величеству...