Хотя Клифтонский мост был первым детищем Брюнеля, он не мог позволить себе уделять ему много времени. У него были дела куда более важные, ведь к этому времени уже шло строительство Великой Западной железной дороги. Уже в сентябре 1835 года он написал из Лондона Осборну и Таунсенду в Бристоль, приказав им вырубить подлесок в долине Эйвона у Брислингтона, чтобы он мог точно определить направление линии и решить, где должны быть проложены шахты для туннелей. Завтра над Бристольской долиной будут развеваться наши флаги", - писал он. Я не хотел бы, чтобы Бристоль воображал себя оставленным позади". Первый контракт - на строительство виадука Уорнклифф через реку Брент - был заключен в ноябре, а к осени следующего года работы были полностью завершены между Лондоном и Мейденхедом, а также в некоторых местах на гораздо более сложном участке между Батом и Бристолем.
Сегодня нам трудно оценить грандиозность задачи, которая стояла перед Брюнелем при строительстве Великой Западной железной дороги. История не знает ни одного случая столь героического инженерного приключения. Когда он написал, еще не выкопав ни одного дерна, что является инженером самой лучшей работы в Англии, он не пустословил. Он знал, что так и будет, потому что, как и любой художник или ремесленник, уже представлял себе завершенную работу в своем воображении. В ходе изысканий он проложил каждый ярд пути и мысленно видел, как его железная дорога лежит широко и верно; видел эти широкие изгибы через долину Темзы, эти длинные ровные мили через долину Уайт-Хорс и внезапный спуск к Бату через большой туннель под Бокс-Хиллом. Он твердо решил, что исполнение должно быть достойным замысла, "но", как он писал в 1836 году, "мне нужны инструменты!".
Кроме того, что ему было всего тридцать лет, он не мог призвать на помощь ни экспертов, ни сложную технику, и у него было мало прецедентов, которыми он мог бы руководствоваться; он не принадлежал к тем, кто робко принимает прецеденты в любых обстоятельствах. Искусство строительства и эксплуатации железных дорог находилось еще в зачаточном состоянии, и его окончательная форма, пока еще не признанная, только начинала выходить из тумана проб и ошибок. Лучшие люди в стране, имевшие практический опыт строительства железных дорог, принадлежали к школе Стефенсона, и большинство из них уже были полностью заняты в других местах, в частности, на Гранд Джанкшн и Лондонской и Бирмингемской железных дорогах. Поэтому Брюнелю пришлось самому искать и обучать своих помощников. Собрать вокруг себя людей, способных удовлетворить его строгие требования и соответствовать его неутомимой энергии, было нелегко, и он часто разочаровывался. Сондерсу из гостиницы "Медведь" ( ) в Вантедже он писал: "Стивенсон сам по себе гораздо лучший деловой человек, чем я, потому что его инструменты, конечно, не быстрые. Сейчас у меня их трое, и он сказал, что это одни из лучших его инструментов, но все они отчаянные тугодумы и не имеют ни малейшего представления о тяжелой работе". Но постепенно мякина отсеивается от пшеницы: "Хадсон покинул меня, - писал он в апреле 1836 года, - Стокс - имбецил, и я в полном беспорядке, но С. Кларк - просто находка, а Хэммонд - хороший парень и очень полезный, он пришел и постарался привести мои счета в порядок". В то время как Хадсон и Стоукс оказались в безвестности, Сеймур Кларк стал первым дорожным инспектором Великой Западной железной дороги, а Дж. У. Хаммонд был назначен инженером-резидентом в Лондоне. Он также был главным помощником Брюнеля до его смерти, когда его сменил Р. П. Бреретон. Другой помощник, Г. Э. Фрере, был инженером-резидентом Бристольского отделения.
Какими бы эффективными ни оказались эти помощники, а Брунель всегда быстро признавал заслуги и вознаграждал их, у них не оставалось сомнений в том, кто является хозяином.
Незыблемым правилом Брюнеля было то, что он никогда, ни при каких обстоятельствах не соглашался на назначение, предполагающее разделение ответственности. В любой работе, которой он занимался, мог быть только один инженер, и он должен был нести полную ответственность за работу и за поведение своих сотрудников. Он никогда не согласился бы на должность совместного инженера или инженера-консультанта, и однажды, уже в более позднем возрасте, когда ему предложили такую должность, он решительно высказал свое мнение: Термин "инженер-консультант" очень расплывчатый, - писал он, - и на практике слишком часто используется для обозначения человека, который за вознаграждение продает свое имя, но не более того. Теперь я никогда не связываю себя с инженерными работами иначе, как в качестве инженера-директора, который, подчиняясь директорам, несет единственную ответственность и контролирует инженерные работы, и, следовательно, является инженером" (The Engineer'....). На железной дороге единственные работы, которые необходимо построить, - это инженерные работы, и здесь действительно может быть только один инженер.