Na początku XX wieku pojawił się pomysł połączenia kolejowego Morza Barentsa z rzekami Syberii, a dalej aż do Sachalina. Zakładano, że wraz z rozwojem przemysłu i osadnictwa co 200-500km na północ od magistrali transsyberyjskiej będą powstawać kolejne linie. Największym inicjatorem tej koncepcji była postać Aleksandra Borysowa. Zafascynowany Arktyką uwieczniał ją na obrazach, pisał dzienniki i odbył kilka wypraw naukowych, a w trakcie I wojny opracował pomysł kolei Ob-Murmańsk, której z powodu rewolucji nigdy nie zaczęto.
Do 1949 roku na trasie 502 zbudowano kilka przystani i obozów pracy, jednak okazało się, że zatoka w Łabytnangach jest zbyt płytka dla statków oceanicznych. Uznano pogłębianie za bezsensowne lub niemożliwe i w tym samym roku budowę całkowicie porzucono.
Odcinki 501 i 503 zaczęto budować jednocześnie tak, by spotkały się pośrodku. Cała trasa miała mieć 1482 kilometrów z obozami co 5-10 i stacjami co 40-60 kilometrów. Przez rzeki Ob i Jenisej planowano prom przewożący wagony. Przy budowie pracowało około 80-100 tysięcy więźniów. Razem z więźniami pracowali również zwykli robotnicy mieszkający min. w Ermakowie, a do dyspozycji mieli placówki edukacyjne, medyczne i kulturalne. Budowano nie tylko samą linię, ale również obozy, linię telegraficzną, bocznice, stacje czy porty rzeczne. Zimą mrozy dochodziły do 50 stopni poniżej zera, latem dokuczały wszelkie komary i muszki. Niektóre relacje mówią, że największą karą w letnich miesiącach było przywiązanie więźnia nago do drzewa i zostawienie na zjedzenie żywcem przez dokuczające owady. Do gotowania stosowano min. groch prasowany w coś jakby brykiety. Przez lata w magazynach zwykle dobierały się do niego myszy co nie stanowiło problemu dla władz. Kobiece brygady pracujące w kuchni kroiły takie kostki i wygrzebywały ewentualne odchody. Ten sposób nazywany był bezodpadowym
.
Warunki w porównaniu do obozów z lat 20 i 30 były trochę lepsze:
"Karmili nas dosyć dobrze. 900 gramów chleba dziennie, duża miska kaszy. Jeżeli wyrobiłeś normę na 150%, dokładali także mięso"-obozy miały już nie tyle zabić wrogów reżimu co zapewnić tanią siłę roboczą bez większych nakładów finansowych.
"Pracy w siarczystym mrozie (...) przy tej samej racji żywnościowej nie dało się wytrzymać dłużej niż pół roku, może rok. Dlatego ten, kto chciał przeżyć, musiał pracę w jakiś sposób „olewać”. Na przykład trafić do pracy w szpitalu lub do brygady pomocniczych prac obozowych."
"A my mieliśmy interes w tym, aby pracować dobrze, ponieważ przy ciągłym przekraczaniu normy zamiast jednego dnia odliczano trzy dni z wyroku. Zamiast siedmiu lat przepracowałem w ten sposób trzy lata."
“Proszę spróbować w dwie osoby przepiłować szynę. My tak robiliśmy, straszna praca. Żeby wyrobić normę przy budowie nasypu, wrzucaliśmy tam dla zwiększenia objętości także rozgałęzione drzewka.”
Oczywiście są to pojedyncze wypowiedzi, które nie zmieniają całokształtu, jakim piekłem były łagry niezależnie od momentu w historii. Więźniowie polityczni nie mogli liczyć na lżejsze traktowanie, a przemoc wobec nich z rąk kryminalistów nadal była czymś codziennym. Do budowy wysyłano głównie więźniów politycznych i morderców. W ten sposób nie dość, że uciszono propagandę antyradziecką to w dodatku taki kryminalista mógł zamordować politycznego i w ten sposób władza miała czyste ręce. Warunki życiowe były dramatyczne, więźniowie sami musieli stawiać baraki, w których mieszkali, dostawali prymitywne narzędzia, pracowali w trudnym terenie, gdzie ucieczka kończyła się śmiercią niekoniecznie od kuli pistoletu.
Ewentualna ucieczka musiała dotrzeć do Jeniseju, następnie 1700 kilometrów w górę rzeki do Krasnojarska. Krótsza droga zakładała około 700 kilometrów z prądem do ujścia rzeki lub do Dudinki i Norylska, które również były budowane przez więźniów i równie mocno strzeżone. Do tropienia więźniów strażnicy wynajmowali lokalnych myśliwych, którzy byli doskonale przygotowani do "polowań" w takim terenie. Kolejnym problemem była wieczna zmarzlina, która latem z tajgi tworzy istne bagno. Duża część linii po odwilży musiała być stawiana niemal od zera. Do wzmocnienia nasypów korzystano z kamieni i gruboziarnistego piasku z gór Ural. Często szyny dostarczane na miejsce miały po 1 metr długości i należało je zespawać w dłuższe, 10 metrowe odcinki. Szyny czy stal do budowy mostów bardzo często pochodziły z Niemiec i zostały wywiezione do ZSRR w czasie i po II wojnie. Do dziś można znaleźć zdjęcia z niemieckimi napisami na szynach czy lokomotywach wykonane przez osoby podróżujące tam.
Koszt budowy wg oficjalnych rachunków z 1954 roku wyniósł 2 miliardy rubli, chociaż późniejsze szacunki mówią o kilkukrotnie wyższych kwotach. Kosztorys przedstawiony 1 marca 1952 roku określał ogólną kwotę jaką wydano i jaką potrzeba na ukończenie prac na 6.5 miliarda rublii. Po uruchomieniu transportu Salechard-Nadym właściwie nie było czego transportować. Ekonomiczny sens budowy można było streścić jedynie podpisem Stalina pod dekretem. Przez cały czas trwania budowy nawet do końca nie zatwierdzono ogólnego planu i kosztorysu budowy. Całą linię albo rozebrano na złom albo pozostawiono samą sobie, a tajga bardzo szybko odzyskuje to, co jej zabrano. Zgodnie z relacjami naocznych świadków część wagonów, tarcicy czy elektryki zniszczono na miejscu. Do dziś można zobaczyć ostatnich świadków tej bezsensownej budowy w postaci lokomotyw, opuszczonych obozów i niszczejących drewnianych mostów. W 1953 na miejscu pozostawiono co najmniej 11 lokomotyw i 60 tysięcy ton stali. Część zbudowanej linii min Nadym-Pangody została odrestaurowana i używano jej min. przy wydobyciu surowców. Z kolei tory przy brzegach Obu i Jensieju za pewne z powodu obaw przed działalnością szpiegowską. Późniejsi ekonomiści uznali, że dla ZSRR znacznie bardziej opłacało się dokończyć budowę i zyskać drogę lądową do Norylska niż porzucać ją i być skazanym na transport rzeczny. W dodatku na półwyspie Jamal odkryto bogate złoża ropy i gazu, a dla jej obsługi w 2010 roku uruchomiono linię kolejową. Budowa numer 502 mogła spełniać podobną rolę od razu w momencie odkrycia surowców.