Тем не менее продукция чугуна за 1800—1860 годы едва удвоилась, тогда как в Англии выплавка его увеличилась в 24 раза. В России не было таких отраслей тяжелой промышленности, как нефтяная и каменноугольная. Основная химическая промышленность (сернокислотная и содовая) была по существу мелкокустарным производством. Другие химические изделия производились на небольших заводах преимущественно в Костроме, Владимирской и Московской губерниях.

Переживала трудности полотняная промышленность. К 1804 г. насчитывалось 285, а в 1845 г. — только 156 мануфактур. Это объяснялось широким распространением к этому времени хлопчатобумажных тканей, которые вытесняли более дорогие полотняные изделия. Сократился в связи с развитием парового морского транспорта спрос на парусное полотно, которое Россия поставляла в Европу, сократился экспорт. Кроме того, заграничное производство с машинной техникой снижало цены. Все это привело к тому, что в 30—40-е годы полотняные мануфактуры закрывались. Внутренний рынок в значительной мере обслуживался более дешевыми грубыми тканями крестьянского домашнего производства.

Но в 40—50-е годы в этой отрасли стали применять машины. В 1854 г. механические фабрики с паровыми и водяными двигателями обеспечивали 40% всей продукции. А так как Россия имела избыток льняного сырья, она вынуждена была увеличить вывоз льна-волокна с 1367 тысяч пудов в 1812—1814 годах до 4049 тысяч в 1856—1860 годах.

Претерпела изменения другая старая отрасль текстильной промышленности — суконное производство — наиболее распространенный вид крепостных помещичьих мануфактур. В 1804 г. в России действовало 155 суконных мануфактур, 90% рабочих на них были крепостными. Они поставляли казне дешевые солдатские сукна и получали от правительства субсидии, их не затрагивали никакие проблемы торговой политики и фритредерские таможенные тарифы. И результатом этого были крайняя техническая отсталость и низкая производительность. Однако появилось много купеческих суконных мануфактур. В 1825 г. в России их числилось 324 с 18% вольнонаемного труда, а в 1850 г. — 492, где работали только 4% крепостных. Но механическое производство сукна в 1859 г. еще значительно уступало ручному.

Существенное развитие получило шелковое производство. В 1804 г. в России числилось 328 шелковых предприятий, в результате континентальной блокады и войны с Наполеоном 1812 г. сохранилось только 194 мануфактуры, а в 1825 г. — 184. Эта отрасль работала на привозном сырье, требующем квалифицированного труда, и уже в 1825 г. здесь 87% рабочих были вольнонаемными.

На основе вольнонаемного труда и капиталистической техники развивалась хлопчатобумажная промышленность. Бумагопрядильное производство из ввозного хлопка-сырца появилось в России в конце ХVIII — начале XIX в. В 1793 г. поставили первую прядильную машину на 104 веретена на ситценабивной фабрике Лимана в Шлиссельбурге. В 1798 г. была выдана «привилегия» иностранцу Оссовскому на устройство первой в России механической фабрики для чесания и прядения хлопка и шерсти машинами. Так возникла Александровская мануфактура. Это предприятие явилось первым в России предприятием, где в 1805 г. стали применять в хлопчатобумажном производстве паровую машину. При Александровской казенной мануфактуре в Петербурге имелись механические мастерские, они изготавливали оборудование для первых русских бумагопрядилен. Однако российской пряжи вырабатывалось мало и 92% ее ввозилось из-за границы.

В 1808 г. построили первую частную бумагопрядильню. В Москве к 1812 г. уже имелось 11 бумагопрядилен с 780 прядильными машинами. Вместе с тем до 30—40-х годов в этой отрасли преобладал ввоз готовой иностранной пряжи, и только в 50—60-е годы в России получил развитие полный цикл хлопчатобумажного производства, включающий ввоз сырья (хлопка) — получение пряжи — ткачество — ситценабивное производство, когда ввоз хлопка-сырца стал резко преобладать над ввозом пряжи. В 1860 г. в России имелось около 2 млн. механических прядильных веретен и русская пряжа в основном вытеснила английскую с российского рынка.

Хлопчатобумажная отрасль развивалась весьма успешно, хлопчатобумажные ткани были самыми дешевыми для изготовления одежды и конкурентоспособными с дорогой полотняной тканью. После отмены в Англии запрета на вывоз машин для хлопчатобумажного производства русская промышленность совершила переход от мануфактуры к настоящей фабрике. Массовый переход на машинную набивку и ткачество начался в 30-е годы XIX в., в Россию усиленно ввозились набивные, ткацкие и прядильные машины. В 1860 г. только в Московской губернии хлопчатобумажных предприятий, основанных на машинной технике, было уже 191, в Петербургской — 117.

В 40—60-е годы в России развернулась деятельность английского предпринимателя Кноппа. Он построил и оборудовал наиболее крупные хлопчатобумажные фабрики, в их числе Морозовские, Даниловские, Вознесенские, а также Кренгольмская мануфактура. Они существовали вплоть до революции 1917 г. К 40-м годам хлопчатобумажная промышленность полностью основывалась на вольнонаемном труде, но рабочих — не крепостных было недостаточно. Кроме того, мешал низкий покупательский спрос главного потребителя — крестьянина, вследствие чего внутренний рынок развивался медленно и продукция искала сбыт на окраинах государства. Таким образом, хлопчатобумажная промышленность раньше других отраслей и технически и экономически переросла рамки крепостного хозяйства, обретая формы крупной капиталистической промышленности.

В начале XIX в. машинное оборудование стало проникать и в сферу крепостного труда, появились молотилки, впервые построенные в 1802 г. на заводе сельскохозяйственных машин Вильсона. Заводское производство плугов и других сельскохозяйственных машин русских конструкций было организовано Полторацким в 1820 г.

Получила развитие и свеклосахарная промышленность, хотя она и была связана с поместным хозяйством. Первые сахарные заводы возникли в России в начале ХVIII в., но они работали на привозном сахарно-тростниковом сырье. Первый отечественный свеклосахарный завод был построен в Туле в 1802 г. В 1848—1850 годах сахарных заводов насчитывалось уже 300, они производили более 900 тысяч пудов сахарного песка. На начальном этапе здесь использовался крепостной труд, техника производства была невысокой. Процветание отрасли обеспечивалось дешевым сырьем и запретом на ввозной сахар. Перелом в развитии отрасли наступил с 50-х годов XIX в. Крупные капитализирующиеся помещики Юго-Запада и представители украинской буржуазии требовали от правительства привилегий и льгот. В 1834 г. был учрежден Комитет сахарозаводчиков, который считают первой в России привилегированной сословно-монополистической организацией сахарной промышленности. Перед реформой в России имелось 467 сахарных заводов с 65 тысячами рабочих. «Паровые» заводы вырабатывали 85% всего сахара — свекловичный сок получали в вакуумных аппаратах при помощи пара.

Показателем промышленного переворота являются возникновение и развитие отечественного машиностроения. В начале XIX в. в России построили ряд первых машиностроительных заводов: завод Берда, Невский машиностроительный завод, Александровский казенный завод в Петербурге, а в 30—50-е годы заводы в Москве, Риге, Екатеринбурге и других городах. На этих заводах производили паровые машины, пароходы, паровозы и др. В 1849 г. вблизи Нижнего Новгорода, в Сормове построили завод по выпуску речных судов. Возникло сельскохозяйственное машиностроение на Украине, в Прибалтике. Уже в 1860 г. в России имелось около 100 машиностроительных заводов. Только за 50-е годы производство машин выросло в 16 раз и лишь немного уступало импорту. Механизация производства сопровождалась переходом от водяного двигателя к паровой машине. Результатом механизации стал рост производительности труда — она увеличилась почти в пять раз, хотя сохранялся крепостной труд.

В целом к середине XIX в. на долю машинного производства приходилось 2/3 всей крупной промышленности.

Отсутствие транспорта тормозило развитие экономических связей между производящими и потребляющими районами, между производящими районами и портами вывоза продукции на экспорт. Крепостная «подводная повинность» с ее примитивной техникой, малой грузоподъемностью и грузооборотом не могла приспособиться к новым условиям товарно-денежного хозяйства и вопрос о дорожном строительстве выдвигался в первоочередные, несмотря на сопротивление министров Николая I и прежде всего министра финансов Канкрина. Развитие транспорта стало важным направлением начавшегося в России промышленного переворота.

С 1820 г. проблема железнодорожного строительства стала злободневной. В 1833 г. русские новаторы техники Черепановы (отец и сын) изобрели первый паровоз и построили на Нижнетагильском железном заводе первую в России железную дорогу на паровой тяге.

Ввиду экономической необходимости царское правительство решилось на строительство усовершенствованных путей сообщения. В 1836 г. акционерная частная компания получила разрешение на возведение 25-верстной железной дороги, соединявшей Петербург и Царское Село (ныне город Пушкин). Эта дорога была открыта в 1838 г., но хозяйственного значения она не имела. Затем последовало строительство Варшавско-Венской железной дороги (1843—1848 годы), линии Петербург — Москва (1847—1851 годы), Петербург — Варшава (1859 г.). К 1861 г. Россия имела 1500 верст железных дорог (хотя и сильно отставала от Европы).

В это же время началось строительство каналов, соединявших бассейны рек Волги, Западной и Северной Двины, Немана и Вислы. Подверглись реконструкции каналы, построенные в петровское время, — Вышневолоцкий, Ладожский и др. Первый русский пароход построили на заводе Берда в 1813 г., в 1817 г. он получил привилегии на строительство таких пароходов. Свобода пароходства по всем рекам России была разрешена в 1843 г., а к 50-м годам пароходное сообщение организовано на всех важнейших речных магистралях. В 1856 г. создали пароходство на Черном море. К 1860 г. в России насчитывалось около 300 пароходов, главным образом иностранных.

В первой половине XIX в. построили шоссейные дороги между Петербургом, Москвой, Варшавой. К 1860 г. их протяженность составляла чуть больше 9 тысяч километров.

В 1835—1836 гг. в России провели первые телеграфные линии общего пользования, в 1839 г. установлены саморегулирующиеся телеграфы русского изобретения.

Итогом развития российской промышленности за первую половину XIX столетия явилось увеличение числа предприятий: их было в 1804 г. — 2402, в 1860 г. — 15 388. Численность рабочих возросла за этот период с 95,2 тысячи до 565,1 тысячи. Удельный вес вольнонаемных рабочих поднялся с 47 до 87%. Уже за 35 лет до реформы 1861 г. во многих отраслях промышленность переросла крепостную базу. С учетом горной промышленности число рабочих превысило 800 тысяч, значительно возрос рынок рабочей силы. Обнищавшие крестьяне уходили из деревень, нанимались на промышленные предприятия, строительные работы, в судоходства. В городах даже возникали своеобразные биржи труда — на них свою рабочую силу продавали артели мастеровых или строителей во главе с подрядчиком. Если в конце ХVIII в. численность наемных рабочих составляла около 400 тысяч, то перед реформой — около 4 млн.