Le premier tunnel alpin, le « Pertuis du Viso » fut excavé en 1480 en Piémont, pour des raisons économiques et commerciales. On voulait éviter à l’époque que les mules qui transportaient les marchandises soient taxées en passant par les cols. Connu aussi sous le nom de « Tunnel de la Traversette », il s’agit d’un passage d’environ 75 mètres creusé dans la roche qui relie la France et l’Italie et plus précisément les communes de Crissolo et Ristolas, à une altitude de 2.882 mètres. Il est connu pour avoir été le premier tunnel alpin de l’histoire et il constitue l’un des plus anciens ouvrages d’ingénierie civile réalisé en haute montagne. Entre le XVIIe et le XIXe siècle, le tunnel vécut une période de déclin et fut régulièrement fermé pour de longues périodes en raison de tensions politico-militaires, d’éboulements ou d’épisodes saisonniers. Il fallut attendre 1837 pour une réouverture partielle, mais le transit était compliqué car certaines parties ne pouvaient être traversées qu’à quatre pattes, le recours à des bêtes de somme étant impossible. Le tunnel n’était pas compétitif. La réouverture définitive du Pertuis du Viso intervint le 25 août 1907 grâce au financement du gouvernement italien et à la contribution de la section turinoise du Club Alpin Italien (CAI). A l’automne 1998, quelques interventions furent menées et après d’importants travaux de renforcement, la réouverture du tunnel fut inaugurée le 15 octobre 2014.
Tous les tunnels ferroviaires que nous connaissons aujourd’hui ont été réalisés entre la deuxième moitié du XIXe siècle et les premières décennies du XXe. Le plus ancien est celui du Fréjus-Mont-Cenis, d’une longueur de 13,7 km, qui a été inauguré en septembre 1871. La construction du tunnel a débuté à l’initiative de Cavour en 1857, à l’époque du Royaume de Sardaigne, afin de relier le Piémont et la Savoie. A la suite du rattachement de la Savoie, la France a également participé au financement de la galerie.
L’idée de réaliser un tunnel ferroviaire fut lancée en 1832 par Giuseppe Francesco Medail, un entrepreneur lyonnais né à Bardonecchia. C’est ensuite le roi Victor-Emmanuel II, qui ordonna le début des travaux en le finançant à hauteur de 42 millions de lires. Les travaux furent confiés à Germain Sommeiller. Le rattachement de la Savoie à la France en mars 1860 par le Royaume de Sardaigne remit en cause l’ouvrage mais l’intervention de Cavour permit la poursuite des travaux. Les Français acceptèrent que les travaux soient confiés à l’Italie et s’engagèrent à verser 19 millions de lires, à condition que le tunnel soit terminé en 25 ans, avec un million supplémentaire pour chaque année d’avance sur l’échéance. Au final le montant fut de 26,1 millions de lires car le tunnel fut terminé seulement 9 ans après la signature de l’accord. Le coût total fut d’environ 70 millions de lires.
L’ouvrage était techniquement très complexe et le travail sur le chantier risqué, si bien qu’à la fin des travaux on dénombra 48 morts parmi les 4.000 ouvriers qui avaient travaillé pour le tunnel, même si parmi ces pertes, 18 furent victimes non pas d’accidents mais d’une épidémie de choléra qui se déclara en 1864. Le nombre de décès, bien que significatif, reste mineur s’il est comparé à ceux d’autres ouvrages similaires construits au cours des années suivantes.
Par la suite, les tunnels du Saint-Gothard (15 km) en 1882, du Simplon (20 km) en deux phases (un premier tunnel en 1906 et un autre en 1922) et enfin du Lötschberg (14,6 km) furent excavés en 1913. En revanche, les grands tunnels routiers alpins ont été mis en service environ un siècle après l’ouverture du premier grand tunnel ferroviaire : Le Grand Saint-Bernard, long de 5,8 km et inauguré en 1964 ; celui du Mont-Blanc, long de 11,6 km et inauguré en 1965 et le San Bernardino, inauguré en 1967 (6,6 km). D’autres tunnels ont suivi en 1980 : le Fréjus (12,9 km) et le Saint-Gothard (16,9 km).