武汉长江大桥参建单位
总设计师：茅以升
设计单位：铁道部勘测设计院
建设单位：武汉大桥工程局
施工单位：铁路部大桥工程局负责大桥管柱基础、墩台、梁体及铁路联络线施工，武汉市建设局负责公路桥桥面及两岸引道的协同施工，武汉市建设局同时负责公路桥桥面维修管理。武汉市建设局负责公路桥桥面维修管理，其余均由郑州铁路局武汉长江大桥桥工处维修管理。
技术指导：前苏联桥梁专家、苏联科学院院士西林等人组成的28人的专家组。
参与人员来源：铁道部北京桥梁事务所，茅以升先生的中国桥梁公司，南方的广州铁路局，东北的哈尔滨铁路局，等。
武汉长江大桥技术顾问委员会：主任茅以升，委员包括罗英、陶述曾、李国豪、张维、梁思成等。
据历史档案显示，在武汉建第一座长江大桥的设想最早由湖广总督张之洞提出，用以沟通南北铁路。1912年5月，中国铁路工程师詹天佑被北洋政府聘为粤汉铁路会办。詹天佑 在进行粤汉铁路复勘定线的过程中，考虑到将来粤汉铁路与京汉铁路会跨江接轨，为此在规划武昌火车站（通湘门车站）时也预留与京汉铁路接轨出岔的位置。
第一次规划
1913年，在詹天佑的支持下，国立北京大学（今北京大学）工科德国籍教授乔治·米勒带领夏昌炽、李文骥等13名土木门学生，到武汉来对长江大桥桥址进行初步勘测和设计大桥的实习，并由时任北京大学校长严复将建桥意向代陈于交通部。这一次成为武汉长江大桥的首次实际规划，当时提出建议将汉阳龟山和武昌蛇山之间江面最狭隘处作为大桥桥址，经武昌汉阳门、宾阳门连接粤汉铁路，并设计出公路铁路两用桥的样式。当时构思的桥梁结构仿照当时世界著名的最大钢桥——英国苏格兰爱丁堡的福斯桥，桥面铺设铁路、公路、电车路、人行道。此次规划虽然未获实行，但其选址被历史证明为十分适宜，与此后几次规划选址基本相同。
第二次规划
1919年2月，孙中山写就了《实业计划》，阐述了开发中国实业的途径、原则和计划，提出中国经济建设的宏伟蓝图，在其论述中即提到关于武汉修建长江大桥或隧道的选址问题。为连通武汉三镇，孙中山当时提出“在京汉铁路线于长江边第一转弯处，应穿一隧道过江底，以联络两岸。更于汉水口以桥或隧道，联络武昌、汉口、汉阳三城为一市。至将来城市用地发展扩大，则更有数点可以建桥或穿隧道”。[6] 1923年，由辛亥革命时的参谋长孙武组织，依据孙中山的规划思想，编制了《汉口市政建筑计划书》。《计划书》明确提出，“以汉阳之大别山麓（龟山），武昌之黄鹄山麓（蛇山）为基，架设武汉大铁桥，可收平汉、粤汉、川汉三大铁路，连贯一气之完美”。
由于当时的平汉铁路黄河大桥在建设过程中为求节省经费、提早通车，因此建筑质量较差，仅作为临时桥梁使用。1921年，北洋政府拟建黄河大桥新桥并施行公开招标，交通部又聘请美国桥梁专家约翰·华德尔（John A.L. Waddell）为顾问，除筹建黄河大桥新桥外，并请其设计武汉长江大桥。[3] 华德尔选择的桥址与1912年北京大学所拟位置大致相同；设计方面采用简单桁梁、锚臂粱、悬臂粱混合布置，并主张使用合金钢建桥以减轻重量，预算建筑费用为970万银元，华德尔并建议向美商贷款。华德尔的方案曾引起政府关注，拟定桥址也做过实地钻探，惟由于建设费用庞大，计划也不了了之。
1927年1月，广州国民政府迁都武汉；同年4月合并武汉三镇，设武汉市。1929年4月，国民政府成立武汉特别市政府，进一步推动了武汉的市政建设。同年刘文岛任武汉特别市市长后，再次邀请华德尔来华，研商长江建桥之事。[7] 华德尔对1921年的设计方案作出了修订，为保证长江轮船的通行，大桥采用简单桁梁并设升降梁，全长4010英尺，共15孔，桥面一层由公路铁路共用，桥面升起时可高出最高水面150英尺。这次计划同样由于耗资巨大而无下文，且国民政府正忙于应付内部军事派系斗争，包括蒋桂战争、中原大战等内战，无暇顾及长江大桥的建设。
第三次规划
1935年，鉴于粤汉铁路即将全线建成通车，平汉、粤汉两路有必要在武汉连通。当时铁道部曾考虑仿照1933年建成的南京铁路轮渡，但由于武汉的长江水位涨落幅度比南京大一倍，两岸引桥工程较困难，被迫搁置铁路轮渡的方案。同年，由茅以升担任处长的钱塘江大桥工程处又对武汉长江大桥桥址作测量钻探，并请苏联驻华莫利纳德森工程顾问团合作拟定又一建桥计划。计划为一座固定式的铁路公路联合桥，桥址位于武昌黄鹤楼到汉阳莲花湖北刘家码头之间，全长1932米，设两台7墩8孔，6、7号桥墩间为大型轮船通航航道，主跨237.74米，以拱形钢梁架设于6、7号墩之上，桥下在最高洪水位时净高30米；桥面一层，公路铁路并列。包括汉水铁路桥和引桥在内，工程需要花费国币1060万元。为了募集资金，还曾拟定了过桥收费、分期还本付息的办法。惟由于集资困难，结果也不了了之。1937年3月，长江南岸的粤汉铁路徐家棚站（今武昌北站）与北岸平汉铁路刘家庙站（今江岸站）之间的铁路轮渡通航，火车乘渡轮过江从此成为“江城一景”。
第四次规划
中国抗日战争结束后，百废待兴，而兴建武汉长江大桥的计划也再度旧事重提。湖北省政府于1946年8月25日举行会议，决定邀请粤汉区、平汉区铁路管理局及中国桥梁公司共同组织成立武汉大桥筹建委员会，省政府主席万耀煌为主任委员，茅以升为总工程师；[8] 同年9月初中华民国行政院工程计划团团长侯家源偕同美国桥梁专家鲍曼等考察武汉长江大桥桥址。[9] 同年，由中华民国内政部营建司司长哈雄文陪同美国市政专家戈登来汉视察，并有平汉区铁路管理局局长夏光宇参加[7] ，当时提出的建桥意见是：铁路和公路合并可降低造价，位置仍以龟山、蛇山之间为宜；为减少墩数、便利船运，决定改用较长跨度的悬臂拱桥，设4墩5孔，同时考虑到铁路干线运输日益繁忙，大桥可适当提高载重等级。后因国共内战、经济困难，国民政府无暇顾及长江大桥的建设，武汉长江大桥的计划再次搁置。
第五次规划
1949年，中华人民共和国成立后不久，时年63岁、自1913年起多次参与武汉长江大桥规划、勘探的李文骥，联合茅以升等一些科学家、工程师向中央人民政府上报《筹建武汉纪念桥建议书》，提议建设武汉长江大桥，作为“新民主主义革命成功的纪念建筑”，并详述前四次规划经过和受挫的原因，论述当时中国能建成大桥的可能性与具体工程内容、经费预算（600亿旧人民币）等。中央政府对此甚为重视，1949年9月21日至30日，中国人民政治协商会议第一届全体会议在北平召开，会议上通过建造长江大桥的议案，并于1949年末电邀李文骥、茅以升等桥梁专家赴京，共商建桥之事。
根据中央人民政府政务院的指示，中央人民政府铁道部立即着手筹划修建武汉长江大桥。1950年1月，铁道部成立铁道桥梁委员会，同年3月成立武汉长江大桥测量钻探队和设计组，由中国桥梁专家茅以升任专家组组长，开始进行初步勘探调查，李文骥第五次赴武汉参与长江大桥设计和测量勘探，惟李文骥当时已抱病在身，并坚持工作至1951年6月，同年8月病逝。
专家组先后共作了八个桥址线方案，并逐一进行了缜密研究，所有的方案有一个共同特点，就是利用长江两岸的山丘以缩短引桥和路堤的长度。1950年9月至1953年3月，曾三次召开武汉长江大桥会议，就有关桥梁规模、桥式、材质、施工方法等进行讨论。1953年2月18日，毛泽东在武汉听取中共中央中南局领导关于大桥勘测设计的汇报，并登上武昌黄鹤楼视察了大桥桥址。大桥选址方案经中央财经委员会批准确定后，铁道部立即组织力量进行初步设计。 1953年3月完成初步设计，延聘苏联专家进行指导并委托苏联交通部对设计方案鉴定。
设计规划
1953年4月1日，周恩来批准成立武汉大桥工程局（今中铁大桥局集团的前身），负责武汉长江大桥的设计与施工，彭敏任局长兼党委第一副书记，杨在田、崔文炳任副局长，汪菊潜任总工程师。同年7月至9月，铁道部派出代表团携带武汉长江大桥全部设计图纸资料赴苏联首都莫斯科，请求苏方协助进行技术鉴定，苏方为此派出由25名桥梁专家组成鉴定委员会进行研究，鉴定会的改进建议包括稍微调整汉阳岸的桥址、同意采用气压沉箱法施工等，且鉴于桁架梁结构的丹东鸭绿江大桥在朝鲜战争中被炸毁时梁部坠落，故处于战备考虑建议长江大桥桥梁形式改为三孔一联等跨连续粱。1954年1月21日，中华人民共和国政务院第203次会议听取了时任铁道部部长滕代远关于筹建武汉长江大桥的情况报告，并通过了《关于修建武汉长江大桥的决议》，决定采纳苏联的鉴定意见、批准长江大桥的初步设计，正式任命彭敏为武汉大桥工程局局长，杨在田、崔文炳任副局长，同时批准了1958年底铁路通车和1959年8月底公路通车的竣工期限。
1954年，国务院批准了铁道部聘请苏联专家组来华支援的请求。1954年7月，苏联政府派遣了以康斯坦丁·谢尔盖耶维奇·西林（Константин Сергеевич Силин）为首的专家工作组一行28人来华进行技术援助。西林是苏联著名桥梁专家，曾于1948年至1949年间两次赴中国，协助修复东北地区铁路和松花江大桥，并参加过成渝、天兰、兰新铁路的桥梁建设。
西林来到中国后，表示认为长江大桥不宜采用气压沉箱法施工，原因是长江水深流急，沉箱需要下沉深达30米至40米，在接近四个大气压的环境下，每名工人只能每天工作约半小时，实际作业时间仅有十几分钟，而且只能在枯水季节的几个月内进行施工，必然大大延长施工时间、危害工人的健康，而且需要购置大量特殊设备，加大工程投资。西林建议用管柱钻孔法，不但能在水面施工，不受深水期的限制，而且不影响工人身体健康，但这种方法当时仍然是一种新技术，苏联也尚未实践过。大桥建设部门对管柱钻孔法的设计方案经过三个月的讨论和半年的试验，证明确实可行，经请示铁道部长滕代远、总理周恩来后，国务院于1955年上半年批准对新方案“继续进行试验，并将新旧方案进行比较，也是落实党中央提倡的‘依靠群众，一切通过试验’的方法”。
1954年2月，在1950年初步勘测的基础，由地质部、水利部、铁道部联合组成的武汉长江大桥地质勘探队，开始进行武汉长江河槽及两岸的地质评估。同年夏秋，武汉遭遇了自1855年有水文记录以来的最大洪水，勘探队最终在1955年1月10日完成了武昌黄鹤楼和汉阳龟山之间的地质评价。1955年1月15日，武汉长江大桥桥址选线技术会议在汉口召开，正式决定选择龟山、蛇山一线。
1955年2月，铁道部成立了武汉长江大桥技术顾问委员会，作为大桥工程的技术咨询机构，茅以升任主任委员，其他委员包括罗英、陶述曾、李国豪、张维、梁思成等。1955年5月下旬至6月初，按管柱钻孔法编制出武汉长江大桥技术设计方案，铁道部集中全国著名的桥梁专家和桥梁建筑工程师，举行了武汉长江大桥技术设计审查会议，对大桥的技术设计、施工进度和总预算进行了周密的审查。同年7月18日，国务院批准了这些报告，标志着武汉长江大桥建设工程开始进入实施阶段。
武汉长江大桥是苏联援华156项工程之一，于1955年9月动工，1957年10月15日正式通车，全长约1670米。上层为公路桥（107国道），下层为双线铁路桥（京广铁路），桥身共有8墩9孔，每孔跨度为128米，桥下可通万吨巨轮，8个桥墩除第7墩外，其它都采用“大型管柱钻孔法”，这是由我国首创的新型施工方法，凝聚着我国桥梁工作者的机智和精湛的工艺。
武汉长江大桥将武汉三镇连为一体，极大地促进了武汉的经济社会发展。同时，大桥串起被长江分隔的京汉铁路和粤汉铁路，从而形成了完整的京广铁路，对促进中国南北经济的发展起到了重要的作用。