Будущий Уралвагонзавод проектировался в соответствии с американскими ноу-хау по принципам поточно-конвейерного производства. При этом он стал одним из первых промышленных предприятий СССР, спроектированных без участия зарубежных специалистов.

Масштабная стройка началась в районе Нижнего Тагила, относившегося к Урало-Кузбасскому угольно-металлургическому комплексу. В первые годы строители столкнулись с массой проблем, из-за тяжелого труда и неустроенности работники тысячами покидали стройку.

Несмотря на все трудности, 11 октября 1936 года завод выпустил первый большегрузный полувагон, и эта дата считается днем рождения предприятия. Постепенно Уралвагонзавод вышел на запланированные мощности и за предвоенный период изготовил 35 400 вагонов разного типа − в два раза больше, чем все вагоностроительные предприятия страны за годы первой и второй пятилеток.