«устранить» царя путем индивидуальных террористических актов (выстрелы Каракозова в Петербурге, Березовского в Париже) были безрезультатны. После неудачного покушения Соловьева на жизнь царя в Петербурге в 1879 году организацией цареубийства занялась партия «Народная воля». Исполнительный комитет партии вынес 26 августа 1879 года «смертный приговор» Александру II и взял на себя приведение приговора в исполнение. Подготовка к следующим покушениям велась коллективно, под непосредственным руководством исполкома партии. Во главе исполкома стояли А. И. Желябов, В. Н. Фигнер (сама в покушениях не участвовавшая, но позднее подробно сообщившая о ходе их подготовки), С. Л. Перовская (дочь известного общественного деятеля, порвавшая со своей семьей), А. А. Квятковский и др.
Андрей Иванович Желябов, сын крепостного крестьянина, властный и непримиримый, был исключен из университета за участие в студенческих беспорядках. По характеристике современников «Желябов поступал во всем как учитель и рассматривал свои обязанности, свое призвание и свою деятельность как святой долг». Он был одержим идеей цареубийства даже ценой своей собственной жизни.
Исполком «Народной воли» принял решение организовать по пути следования Александра II покушение через взрыв царского поезда. Местом первого покушения был избран город Александровск Екатериновславской губернии. С фальшивым паспортом на имя купца Черемисова приехал в Александровск Желябов и подал в управление города прошение о предоставлении ему земельного участка для обустройства кожевенного завода. Под видом жены Черемисова на отведенном у железной дороги участке поселилась Анна Акимова и несколько участников подготовки покушения (под видом рабочих будущего кожевенного завода). Купили лошадь и телегу. Начали подкоп под железную дорогу для закладки мины. Путь шел в этом месте над обрывом, и поезд неминуемо должен был при взрыве упасть под кручу. В день прохода царского поезда Желябов подъехал к путям на телеге с мощной по тем временам электрической батареей. Его помощники должны были скрепить батарею с проводами, идущими от мины. Показался поезд. По условленному сигналу «царь!» Желябов соединил провода, но взрыва не последовало: оказалось, что одна из проволок оказалась случайно перерезанной.
Предвидя возможность неудачи, террористы одновременно готовились к взрыву поезда под Москвой. На облюбованном месте, в трех верстах от станции «Москва», был куплен дом. «Купец» Сухорукое (Лев Гартман, впоследствии бежавший за границу) с «женой» Перовской и шестью членами террористической группы вели подкоп – подземный ход в 600 аршин – из сарая под железнодорожные пути. Подземный ход обшивали досками. На глубине 5 метров под рельсами заложили мину. В стене сарая было проделано отверстие для наблюдения за поездом. В мину было заложено полтора пуда динамита. Появился сверкавший огнями поезд. Перовская дала сигнал, но исполнители замешкались, царский поезд прошел, а взрывом был поврежден поезд со свитой.