京张铁路最困难的是八达岭隧道工程。为了确保提前建成这条铁路，詹天佑决定八达岭隧道采用分段施工的方法。这在当时我国施工机械十分简单和落后的情况下，是很不容易的。为了保证隧道施工质量，詹天佑吃住在现场，亲自把关，对定线、定位，甚至对每一个炮眼的直径和距离都要亲自过目。他这样不分昼夜地勤奋工作，使现场施工的所有员工无不深受感动。詹天佑还创造性地运用了“折返线”的原理，在山多坡陡的青龙桥修筑一段“人”字形线路，使关沟段的线路坡度降低到33‰以下，八达岭隧道长度减少到一半。詹天佑还根据山区筑路的特点，就地取材，设计了许多具有民族特色、宏伟壮观的石拱桥。不仅节省了钢材，还大大降低了工程造价。詹天佑提出的“花钱少、质量好、完工快”的三个要求，都实现了。1909年10月2日，在通车典礼的会场上，中外来宾对詹天佑表示异常钦佩。他非常谦虚地说：“这是京张铁路一万多员工的力量，不是我个人的功劳，光荣是应该属于大家的。”

　　京张铁路的修成，极大地鼓舞了中国人民的民族自信心，推动了广大群众“收回路权”、自办铁路的爱国运动。此后，詹天佑除主持建筑张家口到绥远的铁路外，还应邀担任川汉和粤汉等商办铁路的负责工作，努力培养中国自己的技术人员。他投身保路运动，热烈欢迎辛亥革命，觉得这是救中国的希望，并以实际行动帮助孙中山先生实现修建10万英里铁路的计划。

　　公元1919年1月，詹天佑被派出席协约国“中东铁路监管委员会”的会议，同帝国主义占领中东铁路的侵略行径进行了坚决斗争，并致电“巴黎和会”，反对帝国主义掠夺全中国铁路的阴谋诡计。他面对祖国的坎坷命运，心忧如焚，回首一生，壮志未酬，在极度紧张的工作中他病倒了，最后终因操劳过度，病势转重，于1919年4月24日不幸逝世，享年58岁。

　　詹天佑在我国铁路史上写下了光辉的一页，人民将永远怀念他。