L'idea di realizzare un traforo ferroviario tra Italia e Francia venne lanciata da un commissario di dogana di Bardonecchia, Giuseppe Médail (Bardonecchia, 24 settembre 1784 - Susa, 5 novembre 1844), già nel 1832. Nel 1840 presentò un memorandum al re Carlo Alberto nel quale descriveva un tunnel ferroviario sotto il Colle del Frejus. L'idea probabilmente era troppo avanti per i tempi e Medail morì poco prima di veder coronato il suo sogno. Sempre nello stesso anno, infatti, un ministro di Carlo Alberto, Luigi Des Ambrois, riprese l'idea e commissionò gli studi preliminari all'ingegnere belga Henri Mauss. Quintino Sella, appena rientrato in Italia dalla Francia nel 1852 e nominato ingegnere di prima classe del Distretto minerario di Torino, viene chiamato a collabrare al progetto del traforo ferroviario del Frejus, con l'incarico di risolvere il problema dell'aerazione della galleria. Il progetto definitivo venne redatto da Germain Sommeiller, Sebastiano Grandis e Severino Grattoni.
Il 31 agosto 1857, il re Vittorio Emanuele II ordinò l'inizio dei lavori di scavo del tunnel con un finanziamento di 42 milioni di lire. I lavori furono diretti dall'ingegnere Sommeiller. La cessione della Savoia alla Francia da parte del Piemonte nel 1858 mise in forse il proseguimento dell'opera e fu Cavour a far proseguire l'opera. I francesi accettarono che i lavori venissero continuati dagli Italiani e si impegnarono a versare 19 milioni di lire, a condizione che il tunnel fosse concluso entro 25 anni, più un premio per ogni anno di anticipo sulla scadenza. La somma finale fu calcolata in 26,1 milioni, infatti il tunnel fu concluso in soli 9 anni dall'accordo. Il costo totale fu di circa 70 milioni di lire.
L'opera era tecnicamente molto complessa, ed il lavoro nel cantiere rischioso tanto che alla fine dei lavori si contarono 48 morti fra i circa 4.000 operai che prestarono il loro lavoro. 18 dei caduti però non furono vittime di incidenti ma di una epidemia di colera scoppiata nel 1864. Il numero dei decessi, per quanto significativo, è contenuto se confrontato ad altre imprese simili compiute negli anni successivi.
Oltre a essere il primo tunnel sotto le Alpi, escludendo il buco di Viso, fu anche il primo al mondo dove vennero utilizzati in modo significativo strumenti meccanici di scavo: gli ingegneri Sommeiller, Grandis e Grattoni idearono e brevettarono nel 1854, per quest'opera, la perforatrice automatica pneumatica, funzionante ad aria compressa. La perforatrice in realtà non veniva utilizzata direttamente per lo scavo, bensì per realizzare i fori di mina dove collocare le cariche esplosive; anche se non permise mai di arrivare ai tre metri di avanzamento al giorno ipotizzati dopo gli esperimenti fatti a Sampierdarena, in località La Coscia, l'uso della perforatrice consentì di fare in 13 anni un lavoro che a mano poteva richiederne 40. Innumerevoli furono i problemi tecnici, come è naturale per una tecnologia sperimentale, soprattutto riguardo ai grandi compressori costruiti nei pressi delle imboccature che sfruttavano, per comprimere l'aria, la forza di caduta dell'acqua di alcuni ruscelli. Anche le perforatrici furono messe a dura prova: nel solo 1866 vennero sostituiti oltre 2500 corpi di perforazione e più di 300.000 punte. Molti problemi sorsero anche in relazione alla paternità delle invenzioni, ad esempio il milanese Giovanni Battista Piatti rivendicò, non senza motivi, la paternità del progetto del sistema di perforazione, progetto da lui presentato nel 1853, ma sul quale non chiese mai il brevetto.
Lo scavo della galleria venne completato il 25 dicembre 1870 ed il traforo fu inaugurato il 17 settembre 1871. Il 5 gennaio 1872 transitò sotto il tunnel per la prima volta il treno del collegamento Londra-Brindisi, denominato Valigia delle Indie. Al momento dell'apertura era il più lungo tunnel ferroviario del mondo e rimase tale fino al giugno 1882, quando fu aperto al traffico quello del San Gottardo, lungo 15 chilometri. (Wikipedia)