皇木自長江進入運河後，此時地勢南低北高，皇木到山東南旺運河段，需逆流而上；過了南旺後，運河變成了順流而下；經過天津後，再沿北運河北上又是逆流而上。木材順流而下較為容易，而逆流輸送則較為困難。朝廷為保證皇木順利運輸，多次命令沿河附近州縣組織民夫助運皇木。這種運輸方式一直延續到明末。
萬歷年間，傳教士利瑪竇第一次北上進京時，看到運河沿岸民夫拽運皇木，他記載：“一路看到把梁木捆在一起的巨大木排和滿載木材的船，由數以千計的人們非常吃力地拉著沿岸跋涉。其中有些一天只能走五六英里，像這樣的木排來自遙遠的四川省，有時是兩三年才能運到首都。”可見皇木沿運河輸送有多困難。
這些皇木進入大運河北端的通州張家灣，再由這裡運往北京城。張家灣設有暫存木料的木廠，稱為“皇木廠（神木廠）”；有專門運送木石的車戶，負責將皇木輸送至京師。巨型楠木特別沉重，一般要用多輛大車運送。“自灣至神木廠，陸路半日之程，大車兩輛並作一輛，名雙腳車，止運木一根。”陸路運輸也有時間上的安排，一般在冬春季節進行，“冬春土力堅實，上下所乘在此一時”，夏秋雨水較多，道路泥濘不堪，對運輸極為不利。
當時北京的建設工程使用石料更多，這些石料一部分來自北京城附近的房山、西山等地，還有一部分來自外地，比如用量較大的花斑石多來自今江蘇徐州、河南浚縣等地。如何安全快速把這些石料運送到北京，也是十分嚴峻的課題。
石料開採好後，首先要把石料從石塘坑內翻出。這是極其困難的工作，即便是一般中小石料，將其翻出塘坑也絕非易事；而對於大型石料，翻出石塘坑則更加艱辛。在裝運之前，先把石料就地加工成粗料，再把到裝車點的路段開鑿成一個大斜坡，墊上滾木，使用撬杠和人拽的方式，緩慢移動石料，才能將石料放置在運輸工具上。據《兩宮鼎建記》記載，石料“大者折方八九十丈，次者亦不下四五十丈，翻交出塘上車，非萬人不可。”石料裝上車後，就開始了運輸過程。
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