Великий внесок у справу військового телефонного зв'язку зробив підполковник В. Якобі (син академіка Б. Якобі). У 1878 році він успішно провів іспити щодо використання телеграфного кабелю для встановлення телефонного зв'язку на далекі відстані. В результаті телефонна техніка була прийнята на озброєння російської армії, а всі телеграфні парки одержали наказ провести іспити телефонів для з'ясування тактико-технічних умов використання нового засобу зв'язку. У 1881 році Якобі розробив мініатюрний телефонний апарат («телекаль»), що призначався для воєнно-польового зв'язку.
Розвиток міжміського телефонного зв'язку в Росії розпочався у 80-х роках XIX століття, раніше, ніж у деяких інших країнах Європи. Восени 1881 року компанія Белла розпочала будівництво телефонних вузлів і мереж у Москві, Петербурзі, Ризі й Одесі. Перша міжміська лінія була побудована між Петербургом і царськими резиденціями в Гатчині (1882), Петергофі (1883) і Царському Селі (1885). В 1885 році московські промисловці профінансували будівництво однодротових сталевих ліній телефонного зв'язку між Москвою й Богородським, Пушкіним, Хімками, Одинцовом, Коломною, Подільським та Серпуховом. У той час зв'язок із цими містами називали «позаміським».
Експлуатація ж справжнього міжміського зв'язку почалася після вдосконалення методів одночасного телеграфування й телефонування. Заслуга в цьому належить телеграфному фахівцю Г. Ігнатьєву та інженеру Є. Гвоздьову. Ігнатьєв винайшов пристрій, що розділяв телеграфні й телефонні струми за допомогою встановлених у електричному колі конденсаторів і котушок індуктивності. Його система була введена в дослідну експлуатацію в 1881 році на повітряній лінії довжиною 14,5 кілометра, що з'єднувала табори Київського військового округу.
Гвоздьов запропонував зосередити на станціях набори ємностей та індуктивностей різних параметрів і розробив схеми паралельного й послідовного їх встановлення у різних випадках. Створене ним Телефонне товариство в 1888—1889 роках на Рибінсько-Бологоєвській залізниці успішно провело випробування приладів Гвоздьова для одночасного телеграфування й телефонування на відстані у 295 кілометрів.
Дослідження з метою автоматизації телефонного зв'язку велися з самого початку поширення телефону. Перший патент на найпростішу автоматичну телефонну станцію (далі – АТС) був отриманий в 1879 році групою американських винахідників. Через два роки автори вдосконалили свою систему імпульсним реле для трансляції імпульсів. Значний внесок в автоматизацію телефонного зв'язку зробив російський винахідник К. Мосцицький.
Він уперше висунув ідею релейної (без шукачів) АТС у 1887 році й розробив схему станції на шість номерів. Але це ще не була АТС у сучасному розумінні, оскільки комутація з'єднань, хоча й виконувалася без телефоністок, але управлялася абонентами. Абонент посилав через станцію позивні абонента, якого він викликав, і цей сигнал надходив в усі телефонні апарати, увімкнуті в станцію.
Американець Строуджер створив у 1888 році працюючу модель свого декадно-крокового шукача, коли йому було 49 років. На цей пристрій ним був отриманий патент (US Patent №447918 10/6/1891). Протягом десятків років даний пристрій був основним елементом АТС. Побудовані за системою Строуджера АТС були досить надійні й експлуатувалися у всіх країнах світу аж до 70-х років минулого століття. Така АТС працювала й на станціях урядового зв'язку.
Строуджер винайшов і номеронабирач у вигляді обертового диска, що також протягом десятиліть використовувався в телефонних апаратах, які випускалися промисловістю. У винаході комутатора Строуджер не був піонером. Подібний пристрій був винайдений ще в 1879 році американськими інженерами Конолі і Мактайтом. Однак саме завдяки ентузіазму та наполегливості Строуджера ідеї автоматичної комутації одержали зрештою практичне застосування.
Перша ручна телефонна станція Московської міської телефонної мережі на 800 номерів була відкрита в 1882 році у будинку №6 на Кузнецькому мості. У списку її телефонних абонентів значилося 26 осіб. Це були в основному багаті комерсанти, промисловці, здатні дозволити собі таку «розкіш».
Телефонна станція працювала з однопроводовими абонентськими лініями та використанням дошок системи Гілєланда ємністю 50 номерів кожна. Цей пристрій являв собою ручний комутатор з вертикальною панеллю та горизонтальним столом, на якому розташовувалися подовжні і поперечні латунні смуги товщиною у півміліметра. Ці смуги з'єднувалися вставним штепселем. Між вертикальною дошкою та горизонтальним столом розміщалися 50 (по одному на кожен номер) викличних клапанів, розташованих у два ряди.
Абонентські лінії підключалися до клем на зворотному боці комутаторної дошки. Кожна з них з'єднувалася з електромагнітом відповідного викличного клапану та відповідних смуг на горизонтальному столі й вертикальній панелі. По мірі розширення станції до кожної дошки Гілєланда вмикалися сполучні лінії для зв'язку з іншими дошками станції. Наприклад, московська станція до кінця XIX століття мала 16 дошок з 90 сполучними лініями в кожній.
Абонентські пристрої в той час складалися з трубки Белла, мікрофона Блейка, індуктора і дзвоника Гілєланда та батареї елементів Лекланше. Ці телефонні апарати, що одержали назву Белла-Блейка, викликали масу дорікань, зокрема, через незручність розміщення мікрофона (він був вмонтований у корпус апарата, і щоб говорити, приходилося нахилятися), а також через велику взаємну індукцію однопровідних абонентських ліній та недосконалої підоймової системи, що найчастіше давала збої.
Користуючись своїм монопольним правом, компанія Белла встановила високу плату за користування телефоном – 250 карбованців у рік і, забезпечивши себе надвисоким прибутком, не прагнула вкладати кошти в удосконалення побудованої системи, навіть незважаючи на численні скарги. Нерідко абонент не міг з'єднатися з другим абонентом протягом декількох годин.
На кожній станції працювало одночасно декілька телефоністок. Одна з них, одержавши сигнал виклику, запитувала абонента, з ким він бажає встановити зв'язок. Якщо необхідний номер був увімкнутий до іншого комутатора, перша телефоністка голосно сповіщала про це іншу. Та, у свою чергу, переконавшись, що номер не зайнятий, з'єднувала його з вільною сполучною лінією, що вела до першого комутатора, і голосно оповіщала про це його телефоністку. І тільки після цього телефоністка, що одержала викличний сигнал, з'єднувала абонента. Внаслідок голосних розмов телефоністок, що створювали на станції шум і плутанину, часто виникали помилки у з'єднаннях.
Офіційне відкриття міжміського телефонного зв′язку між Петербургом і Москвою відбулося в Петербурзі 31 грудня 1898 року (за старим стилем) о 11 годині ранку. Протягом першого тижня щодоби відбувалося в середньому 60 переговорів між Петербургом і Москвою, але вже наступного тижня кількість ця подвоїлося. Міжміський телефонний зв'язок в Росії до 1917 року свого подальшого значного розширення не отримав. У Росії були тільки дві телефонні магістралі: Петроград – Москва і Москва – Харків (споруджена у 1912 році) і декілька ліній невеликої протяжності.
На початку листопада 1901 року закінчився контракт компанії Белла на володіння московською телефонною мережею та за результатами закритого конкурсу (сучасними словами – тендеру) усі права перейшли до Шведсько-Датсько-Російського акціонерного товариства, що почало свою діяльність з розширення та корінної реконструкції станційних і лінійних споруд мережі.