Особенно необычно и эффектно выглядел фасад вокзала со стороны железнодорожных путей, о чем можно судить по уникальной старой фотографии, хранящейся в Научно-технической библиотеке Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта. Стилизаторские мотивы здесь почти исчезли, но зато во всю мощь зазвучали новаторские конструкции из металла и стекла, наглядно демонстрируя первые шаги зарождающегося нового «железного стиля».
В 1853–1857 годах богатый делец барон А. Л. Штиглиц на свои личные средства построил железную дорогу между Петербургом и Петергофом — «с правом владения» до выкупа дороги правительством. В 1858–1859 годах была сооружена ветка на Красное Село, в 1862–1864 годах — участок дороги до Ораниенбаума. Новая Балтийская железная дорога, как и строившаяся в те же годы Варшавская, начиналась на левом берегу Обводного канала. Здесь же, у канала, было построено и здание вокзала, также скомпонованное по тупиковой схеме. Балтийский вокзал — конечный пункт железной дороги, соединившей Петербург с Петергофом, — был размещен в некотором отдалении от набережной канала: перед ним была предусмотрена привокзальная площадь.
Балтийский вокзал, спроектированный архитектором А. И. Кракау и построенный в 1857 году, в плане напоминал букву П, охватывающую концевые участки путей. Над путями было устроено большепролетное покрытие из железных ферм (разобрано несколько лет назад). Пространство крытого дебаркадера Балтийского вокзала хорошо освещалось через высокие арочные окна, устроенные в боковой восточной стене, и через огромный полукруглый проем в стене главного фасада. Прототипом Балтийского вокзала в известной мере послужил парижский Восточный вокзал, построенный в 1847–1852 годах архитектором Ф. Дюкенэ, главный фасад которого в верхней части был прорезан большим арочным окном.
Необычно крупные окна и железные стропильные фермы, перекрывающие пространство дебаркадера, своими откровенно инженерными формами внесли в облик его интерьера совершенно новые черты, непосредственно связанные с прогрессом строительной техники.
Фасады вокзала А. И. Кракау оформил «в стиле ренессанс»: поэтажно размещенными пилястрами, наличниками ренессансного типа и т. п. В этом отношении стилистическое решение Балтийского вокзала близко к Московскому. Две симметрично размещенные невысокие башни подчеркнули общественную функцию здания, акцентируя его объем в пространстве привокзальной площади. Однако между архитектурными решениями Московского и Балтийского вокзалов есть существенная разница: если Московский вокзал еще во многом напоминает здание ратуши, то в облике Балтийского вокзала его функциональные и конструктивные особенности выражены гораздо более последовательно и убедительно. Своего рода камертоном, предопределяющим характер архитектурного образа Балтийского вокзала, стал огромный застекленный арочный проем, занимающий всю верхнюю центральную часть его главного фасада. Благодаря ему зритель наглядно ощущал присутствие огромного крытого дебаркадера, находящегося в глубине, за главным фасадом, ощущал размах и ритм тех железных конструкций, которые перекрывали пространство дебаркадера. Этот проем, подобно «Дорожной песне» М. Глинки, как бы переносил человека в саму атмосферу железной дороги, с ее сверкающими лентами стальных путей, клубами пара, стуком колес, — в «век девятнадцатый, железный», век пара, машин и металлических конструкций.
В композиции Балтийского вокзала отчетливо ощущаются две масштабные шкалы. Мелкие членения фасада отвечают масштабу человека — пешехода и пассажира. Крупный масштаб дебаркадера и продиктованный им размер проема на главном фасаде связаны уже с иной масштабной шкалой, предопределяемой размерами паровозов, вагонов и т. п.
Однако в еще большей степени двойственность архитектурного облика этого здания объясняется тем, что в нем столкнулись разные творческие методики. С одной стороны — методика, характерная для архитектора-эклектика, который ориентируется на использование мотивов старых стилей. Отсюда — «неоренессансный» декор фасадов, столь типичный для архитектуры середины XIX века. С другой стороны — методика инженера, ориентирующегося на использование новейших технических решений: металлических покрытий, больших световых проемов и т. д. Отсюда — те черты композиции здания, которые были продиктованы его специфическим транспортным назначением и примененными железными конструкциями.