Императорским указом был утвержден устав Компании Санкт-Петербургского Металлического завода (именным Указом императора Александра II «Об учреждении Акционерной Компании Санкт-Петербургского Металлического завода»). По уставу предполагалось изготовление «всяких металлических изделий, могущих быть выгодными для завода…». «Капитал Компании определяется в один миллион рублей серебром, разделенный на десять тысяч акций, каждая по сту рублей».

Состоялся первый выпуск 3000 акций компании, которые были раскуплены за один день. В мае 1858 года акции компании стали котироваться на Петербургской бирже.

Завод участвует в 9-й Всероссийской выставке мануфактурных изделий в Петербурге и награждается правом клеймить свои изделия Государственным гербом России. Это первый успех Металлического завода. Изделия с заводской маркой — крылатый жезл Меркурия — получили высокую оценку.

Получен первый крупный казенный заказ на поставку «телеграфической проволоки». Завод впервые в России наладил производство медной проволоки для телеграфного сообщения, ранее проволока закупалась только за границей. Теперь новые линии связи получали русскую проволоку по более дешевой цене и значительно лучшего качества.

Изготовлены пять чугунных печей для Владимирского собора в Санкт-Петербурге. На заводе освоено новое производство — изготовление отопительных и вентиляционных устройств по собственным чертежам. Постепенно предприятие стало монополистом в этой столь востребованной обществом отрасли производства. Производство это просуществовало более пятидесяти лет.

Поначалу все руководящие посты на заводе занимали немецкие специалисты. В 1867 году завод возглавил Отто Крель; под его руководством были налажены котельное производство, изготовление приборов для отопления и вентиляции, выпуск металлоконструкций различного назначения, подъемных кранов, плавучих док-мостов.

Завод получил заказ на устройство вентиляции и парового отопления в манеже царских берейтовских конюшен. Через три года Металлический завод устанавливает новое современное отечественное оборудование в Зимнем дворце, Александровском дворце в Царском Селе, Аничковом и Михайловском дворцах в Санкт-Петербурге, Большом и Малом Кремлевских дворцах в Москве.

Завод попадает в престижное число «поставщиков Двора Его Императорского Величества». За Придворным ведомством потянулись и другие заказчики. Оборудование с заводской маркой было установлено в театрах: Мариинском, Михайловском, Александринском, в фешенебельном магазине Елисеева на Невском, Главпочтамте, буддийском дацане и еще во многих самых разнообразных учреждениях и предприятиях Петербурга.

На заводе создано новое производство подъемных механизмов и сооружений. Это бытовые и грузовые лифты, краны различной грузоподъемности и назначения, плавучие док-мосты для портов. В этой области завод также становится монополистом, выпускает продукцию по собственным проектам.

Выпущены первые два подъемных крана для Петербургского казенного Арсенала. За три с лишним десятилетия было изготовлено по собственным проектам более 300 машин для подъема людей и грузов и около 200 подъемных кранов различной грузоподъемности и назначения. В этой области предприятие также становится монополистом, выпускает продукцию по собственным проектам.

Организовано новое важное направление производства — мостостроение. На заводе разработаны технические новшества: впервые в России освоено изготовление цельных клепаных балок, начато использование мягкого литого железа вместо сварочного. Раньше других специалисты завода стали вести работы в глубоких кессонах.

В 1870 году Металлический завод перестроил старый деревянный мост через Сампсониевский канал в Нижне-Петергофском парке. А уже через 4 года был заключен договор на постройку самого большого в России четырехпролетного моста через Оку: каждый из его пролетов имел длину более 82 метров.

За 30 лет до начала ХХ века было изготовлено 1350 мостов разного назначения. 

Закончена сборка железного телескопического газгольдера в Санкт-Петербурге.

Благодаря мастерству своих конструкторов и рабочих, вскоре завод завоевал непререкаемый авторитет в области производства сложных железных конструкций.

Следует назвать отдельные знаменитые и высококлассные работы: это многотонные каркасы куполов, главки и шпили Спаса на Крови, своды зрительного зала Мариинского театра, центрального зала Главпочтамта, перекрытия главных залов (в том числе Гербового, Концертного, Белого и Николаевского) Зимнего дворца, световые фонари музея Суворова, стропила залов Консерватории, ажурные сплетения световых перекрытий Русского музея, железные перекрытия Мариинского дворца, купол цирка Чинизелли на Фонтанке, стропила и перекрытия театра Эрмитажа, Академии Художеств.

Легкие, словно невесомые воздушные переплеты, поддерживающие стеклянные своды, созданы для высоких галерей ГУМа и ЦУМа в Москве. Расчет, изготовление и сборка стального каркаса огромного здания является технической победой Металлического завода. Более 400 высококлассных работ предприятия стали образцом точного инженерного расчета и безукоризненного исполнения.

Завод освоил выпуск паровых котлов различных систем и характеристик для нужд Военно-Морского флота. Как отмечали современники, «компанией Металлического завода приготовляются котлы даже весьма сложных, но зато более экономичных по расходу топлива систем, каковые прежде выписывались из-за границы». Котельное производство существовало до начала Великой Отечественной войны.

Изготовленный впервые в мире, он был принят на вооружение русской армии. Лафет вошел в историю развития отечественной артиллерии под названием «горный станок системы Металлического завода». Сначала были построены восемнадцать лафетов для 6-дюймовых дальнобойных орудий, затем для крупных 9-дюймовых. Эти пушки предназначались для установки на кораблях и канонерских лодках Военно-Морского флота. В 1886 году завод создал первый русский гидравлический компрессор к лафету, предназначенный для ограничения отката орудия. До 1917 года завод построил для сухопутной и морской артиллерии 1400 станков и лафетов.