"Bij het eerste plan voor de overbrugging van de Lek zou de brug circa drie km boven Kuilenburg komen, waar in de rivier een sterke bocht aanwezig was. Deze zou worden afgesteden en de brug zou dan in de droge kunnen gebouwd. Men heeft hiervan afgezien.

Om het gevaar van ijsverstoppingen zo gering mogelijk te doen zijn, werd ervoor gekozen in het zomerbed geen pijlers te bouwen en het in één keer te overspannen. Hiervoor was een brug met een overspanning van ongeveer 154 m nodig. Dit was een zeer ingrijpende beslissing. Er was nog nooit een spoorbrug met een zo grote overspanning gebouwd. De brug over de Lek bij Kuilenburg bleef dan ook tot 1878 de spoorbrug met de grootste overspanning ter wereld.

In het belang van de scheepvaart werd met de Commissie voor de Rijnvaart afgesproken dat de brug zodanig hoog zou worden gebouwd dat stoomboten bij hoge rivierstand ongehinderd konden doorvaren.

Achter de grote overspanning kwamen aan de noordzijde eerst een brug met een overspanning van 83,5 m en vervolgens boven de uiterwaard zeven bruggen met overspanningen van 59,5 m.

Aanvankelijk was men in 1862, bij de eerste plannen voor de overbrugging, ervan uitgegaan dat de bruggn volgens het toen nog juist gangbare traliestelsel zouden worden gebouwd. De ingenieur jhr. E.J.de Savornin Lohman werd aangezocht hiervoor de ontwerpen en de berekeningen te maken. Voor de grote overspanning van 154,4 m ontwierp hij een brug met rechte boven en onderranden, hoog 17 m. De hoofdliggers werden samengesteld uit een buten- en een binnentraliewand van het twaalfvoudige stelsel. De getrokken traliestaven waren platte staven, de gedrukte bestonden uit hoekijzers die tussen de binnen en buitenwand overdwars werden gekoppeld door gekruisde hoekijzers. Ter plaatse van dwarskoppelingen tussen de hoofdliggers zouden verticale stijlen worden aangebracht. Op overeenkomstige wijze zouden de oeverbrug van 83,5 m en de bruggen van 59,5 m over de uiterwaard worden samengesteld, de eerste volgens het achtvoudige, de laatste volgens het zesvoudige stelsel.

Inmiddels had het vakwerkstelsel volgens Mohnié zoveel erkenning gekregen, dat de eerstaanwezend ingenieur Van Diesen besloot dit systeem ook voor de bruggen over de Lek bij Kuilenburg toe te passen. Van Diesen was met de aanleg van de spoorweg Utrecht - Boxtel belast en verantwoordelijk voor het ontwerp en de uitvoering van de bruggen.

Het definitieve ontwerp werd door de ingenieur L.H.Rouppe van der Voort gemaakt. Hij begon hieraan omstreeks 1864. In 1866 werd het werk aanbesteed en gegund aan de fabrikant J.C.Harkort te Harkorten in het Ruhrgebied. Voor de besteding was het plan voor de overbrugging op het bureau van de Staatsspoorwegen in Utrecht volledig uitgewerkt. Bij het bestek waren enige tekeningen gevoegd waarin de vorm en de afmetingen waren aangegeven die voor de hoofddelen waren vastgesteld. Uitgaande van deze gegevens moest de aannemer de nodige tekeningen vervaardigen. Dit nam ongeveer vier maanden in beslag en gebeurde door beambten van Harkort op het bureau van Van Diesen te Utrecht.

Onder invloed van de theorie van Schwedler koos men voor de grote overspanning voor een gebogen bovenrand waardoor de brug de vorm van een afgeknotte parabool kreeg. Het voordeel van deze vorm was dat de krachten in de randen niet veel in grootte verschilden en dit leidde tot een voordelig materialverbruik.

De hoofdliggers waren dubbelwandig met bakvormige randen. Men koos hetzelfde type vakwerkstelsel als voor de brug te Zutphen was toegepast: op trek belaste diagonalen, uitgevoerd als platte strippen en verstijfde verticalen, op druk belast. Het stelsel was drievoudig.

Het op knik berekenen van de verticalen was in theoretisch opzicht een probleem aangezien men toen nog niet over de juiste knikformules beschikte. De verticalen in het midden van de grote overspanning waren bijna 18 m lang. Zekerheidshalve heeft men toen de verticalen over de gehele bruglengte gekoppeld door twee boogvormige banden.

Een ander probleem was het grote eigen gewicht van de grote overspanning. men was bevreesd dat de spanning in het materiaal ten gevolge van het eigen gewicht dichtbij de spanning zou kommen te liggen die men wilde toelaten. Juist omstreeks de periode van het ontwerpen van de grote brug van Kuilenburg werd het Bessemer staal geintroduceerd. Aangezien in diet materiaal een hogere spanning werd toegelaten en daarmee een belangrijke vermindering van het eigen gewicht zou kunnen worden verkregen, werd overwogen dit materiaal te gebruiken.

De eerste toepassing van het Bessemer-staal in Nederland voor bruggen vond als proef plaats in 1863. Dit betrof enkele vakwerkbruggen voor gewoon verkeer over het spoor, te Bunde en Elsloo in Limburg en bij Bergen op Zoom. De tijd waarin ze in dienst waren was echter te kort om een gefundeerd oordeel over het materiaal te geven. Van Diesen heeft toen het besluit genomen de hoofdliggers van smeedijzer (ook getrokken ijzer en later welijzer genoemd) te vervaardigen, en het Bessemer-staal alleen toe te passen voor díe onderdelen die later zouden kunnen worden vervangen indien onverhoopt zou blijken dat het materiaal niet aan de verwachtingen voldeet. Hiervoor kwamen de langs- en dwarsdragers en de stabiliteitsverbanden in aanmerking.

Hoewel bij de bouw de bruggen ingericht werden voor dubbelspoor, werd aanvankelijk alleen een spoor in het midden aangelegd. Dit was mogelijk doordat alle langsdragers op een onderlinge afstand van 1,8 m waren geplaatst.

Bij de berekening van de dwarsdragers was men ervan uitgegaan dat deze ter plaatse van de hoofdliggers geheel waren ingeklemd. Bij latere metingen bleek dit uitgangspunt niet juist en was er twijfel of de dwarsdragers wel dubbelspoor konden verdragen. Voordat omstreeks 1885 het dubbele spoor werd ingevoerd heeft men de dwarsdragers in het midden versterkt.

In verband met het invoeren van zwaardere locomotieven heerft men, wegens de onbetrouwbaarheid van het Bessemer-staal, in 1913 de gehele rijvloer vervangen door een nieuwe rijvloer van vloeiijzer.

Voor de brug van 83,5 m en voor de bruggen van 54,5 m werd een tweevoudig vakwerkstelsel gekozen. De hoofdliggers hiervan waren van smeedijzer, de langs- en dwarsdragers en de stabiliteitsverbanden, evenals bij de grote brug, van Bessemer-staal.

Als toelaatbare spanningen werden aangehouden voor het getrokken ijzer:
700 kg/cm2 voor de hoofdliggers van 154,4 m
650 kg/cm2 voor de hoofdliggers van 83,5 m
600 kg/cm2 voor de hoofdliggers van 59,5 m
Voor het Bessemer-staal was de toelaatbare spanning 1000 kg/cm².

De aan de materialen gestelde eisen waren:
voor het smeedijzer: treksterkte 3500 kg/cm²
voor het staal: treksterkte 6000 kg/cm².

Er werden geen eisen gesteld ten aanzien van de rek. Het smeedijzer werd geleverd door Duitse en Belgische walswerken. Van het smeedijzer, dat geleverd werd door Victor Gillieaux en Comp. te Marcinelle in Belgie, werd de bij de trekproeven waargenomen rek bij breuk opgegeven. De gevonden waarden varieerden van 5 tot 20%, in een enkel geval tot 39%.

Het Bessemer-staal werd hoofdzakelijk door het Duitse walswerk Hoerder Bergwerk- und Hütten-Verein te Hoerde geleverd en voor een kleiner deel door het Engelse walswerk J.Brown te Sheffield.

In het bestek was bepaald dat de bewerking en ook de proefopstellingen van de bruggen in overdekte ruimten moesten plaatsvinden. De lengte van de werkplaatsen van de fabriek te Harkorten was te kort voor de grote brug en de fabrikant besloot tot de bouw van een nieuwe fabriekshal te Hochfeld bij Duisburg. Omdat dit een groot tijdverlies met zich mee bracht kreeg hij toestemming om de brug van 83,5 m en drie bruggen van 59,5 m in onderaanneming uit te besteden aan de firma Jacobi, Haniel und Huyssen te Sterkrade, echter met behoud van de verantwoordelijkheid voor de goede aflevering. Hoewel het ponsen van gaten in het bestek niet was verboden is dit slechts bij een klein gedeelte gebeurd. Enige proeven die men in Sterkrade had genomen toonden aan dat met het oog op het achteruitgaan van de eigenschappen van het materiaal de voorkeur moest worden gegeven aan het boren.

Bij de montage zijn alle bruggen boven de uiterwaard en over de rivier op houten steigers opgesteld. Om de scheepvaart zo weinig mogelijk te hinderen bouwde men eerst de brug met de overspanning van 83,5 m en daarna de grote brug. Nadat de brug van 83,5 m gereed was en de steigers hiervoor waren weggehaald, werden de steigers voor de grote brug gebouwd en kon de scheepvaart door de opening van 80 m worden geleid. Soms was er grote haast geboden om juist voor de ijsgang de stijgers uit de rivier te hebben verwijderd.

Tijdens het hoogtepunt van het werk waren er soms 300 tot 400 mensen aanwezig 'waaronder ook belgische steenhouwers en duitse smeeden en verwers'.

Aan de sectie-ingenieur J.D.Evers was de leiding van de uitvoering van de onderbouw en de bruggen opgedragen. Hij woonde tijdens de gehele periode van de bouw in Kuilenburg. Van Diesen brengt hem in zijn beschrijving van het werk veel lof en vermeldt: 'Deze ingenieur wandelde daarbij niet altijd op rozen en had niet altijd op de medewerking der aannemers te roemen.'

Ondanks alle voorzorgen van voorzichtigheid waren er bij het werk zeven doden te betreuren. Van Diesen vermeldt: 'gelukkig stelde de milde bijdragen der honderden bezoekers in staat tot het lenigen van den kommer der nagelaten betrekkingen.'

De bouw van de overbrugging van de Lek bij Kuilenburg begon in 1863 met het bouwen van de onderbouw die in 1867 werd opgeleverd. Met de bovenbouw werd begonnen in 1866. Deze was in 1868 gereed."

Van de in 1868 gereed gekomen overbrugging van de Lek bij Kuilenburg werden in 1913 de langs- en dwarsdragers van Bessemer-staal vervangen door constructiedelen van vloeiijzer.

Tijdens de oorlog werd in 1944 bij een geallieerde luchtaanval een van de bovenranden van de grote overspanning zwaar beschadigd. De rand werd daarbij bijna geheel doorgeslagen. Ook werd bij deze luchtaanval een onderrand geraakt. De brug werd daarna ondervangen door een hulpjuk. Hierdoor werd het moegelijk het spoor aan de zijde van de niet beschadigde hoofdligger te berijden.

Nadat tegen het einde van de oorlog de verkeersbrug bij Vianen was vernield werd de spoorbrug bij Kuilenburg voorzien van een houten rijdek waardoor ook gewoon verkeer over de brug mogelijk werd.

In verband mit het in zwaarte en frequentie toegenomen treinverkeer werd na uitgebreid onderzoek besloten de bovenbouw van de gehele overbrugging te vervangen. In 1983 werde de grote overspanning vervangen door een dubbelsporige stalen boogbrug met trekband. De aanbruggen werden vervangen door dubbelsporige bruggen met hooggelegen rijvloer, uitgevoerd in voorgespannen beton.