از مهم‌ترین نمایندگانی که به مخالفت با این لایحه پرداختند رضا شریعت‌زاده گیلانی (حاج‌رضا رفیع)، سیدرضا فیروزآبادی، سیدحسن مدرس و محمد مصدق بودند و در این‌باره نکاتی را مطرح کردند که در زیر به علت مخالفت آنها پرداخته می‌شود.نگاه سیدحسن مدرس به راه‌آهن با سخنان سربسته و کلی همراه بود. وی در مجلس شورای ملی چنین گفت: همین‌طور که از قدیم که توی مکتب بودیم هرجا می‌شنیدیم راه‌آهن، می‌گفتند حیات مملکت است، با این عقیده بزرگ شدیم تا امروز که موقع پیدا کرده‌ایم. بنده عقیده‌ام این است که راه‌آهن در مملکت حکم شریان را دارد... ولی اگر درست مسیر را طی نکند ممات را می‌آورد نه حیات.رضا شریعت‌زاده گیلانی و سیدرضا فیروزآبادی از دیگر نمایندگان مخالف سرسخت لایحه بودند. فیروزآبادی بعدا در مجلس هفتم نیز به مخالفت خود ادامه داد. او در مجلس هفتم چنین گفت: اصلا به ضرر ماست این خط. مردم را فقیر می‌کند و ما یک جو نتیجه از این خط آهن نخواهیم برد. این راه‌آهن بعد از اینکه ساخته شود ما بار نداریم که بارش کنیم آخر چه فایده دارد، جز اینکه سالی، کلی مخارج برای نگهداری لازم دارد که این همه شاگرد بفرستید برود آنجا که آن فنون خط آهن را یاد بگیرند.

مهدی‌قلی هدایت (مخبرالسلطنه) در کتاب خاطرات و مخاطرات خود درباره علت مخالفت محمد مصدق با این طرح می‌نویسد: مصدق‌ معتقد بود که به‌جای راه‌آهن کارخانه قندسازی باید دایر کرد. او می‌گفت راه‌آهن منافع مادی مستقیم ندارد و هزینه و زمان اجرای چنین طرحی توجیه اقتصادی و فنی ندارد.مصدق در چند جلسه از جلسه‌های مجلس شورای ملی که موضوع راه‌آهن مطرح شد، به انتقاد از آن پرداخت و ایرادهای مهمی به لایحه گرفت. در واقع او تبعات اقتصادی این طرح را هدف انتقادات خود قرار داد و از فشار بیهوده‌ای که انحصار دولتی بر مالیات قند و شکر بر دوش توده مردم وارد می‌کند، سخن گفت. بر خروج مقادیر فراوانی پول از کشور برای خرید وسایل و لوازم خط آهن دست گذاشت و آن را مضر به حال اقتصاد ملی عنوان کرد. به مخارج و هزینه‌های گزاف نگهداری خط آهن که عمدتا به خارج می‌رود، اشاره کرد و اینکه افزون بر هزینه‌های گزاف ساخت در برابر بهره‌وری واقعی و مورد انتظاری که راه‌آهن در ایران با تراکم جمعیت کم خواهد داشت از نظر اقتصادی به صرفه نخواهد بود.

مصدق همچنین مسیر شمال-جنوب را نیز کاملا بیهوده اعلام کرد و تاکید کرد که با توجه به مساله ترانزیت و استفاده بین‌المللی راه‌آهن ایران مسیر غرب به شرق که اروپا و آسیا را به هم پیوند می‌زند، تنها مسیر درست و مسیر شمال-جنوب صرفه ترانزیت ندارد. در این باره نمایندگان را خطاب قرار داد و به آنان گفت که رای دادن به احداث خط آهن سراسری در مسیر شمال-جنوب خیانت و برخلاف مصالح مملکت است.البته او همواره تاکید می‌کرد که با اصل احداث راه‌آهن مخالف نیست و به منافع تجاری و اقتصادی آن و اثر قابل‌توجه آن در آبادی مملکت توجه دارد اما با زمان و موقع و روش احداث آن مخالف است. مصدق بعدها در دهه ۲۰ خورشیدی نیز به مساله راه‌آهن و مسیر تعیین شده برای آن بازگشت و علت مصایب ایران در جنگ جهانی دوم را وجود راه‌آهن سراسری شمال به جنوب عنوان کرد که مسیر آن کاملا سوق‌الجیشی و نه اقتصادی انتخاب شده بود.

منابع: ایرنا، محبوبی‌اردکانی، حسین، تاریخ موسسات تمدنی جدید در ایران، انتشارات دانشگاه تهران، ج۲