Les projets de tracé et de terrassements de la section Saint-Martin-du-Var / Puget-Théniers, préparés par les ingénieurs Cornemillot et Pilinski, ont été approuvés le 31 décembre 1890. La présence de l'ancien pont routier de la Mescla suspendu sur le Var avait obligé les concepteurs de la ligne à donner au tunnel une pente de 25 mm / m pour établir la tête nord du tunnel, à proximité immédiate de ce pont suspendu, à une altitude de 190 m. Selon ce projet, environ 200 m avant la tête nord du tunnel, cette pente s’adoucissait fortement jusqu'à devenir quasiment nulle à la sortie du tunnel. La nécessité de remplacer le pont routier de la Mescla, en supprimant cette importante contrainte, a conduit les ingénieurs de la voie à revoir entièrement leur projet et à établir cette tête à l'altitude de 182 m seulement. La tête amont a été refaite à une date indéterminée pour permettre le réaménagement de la route. Le couvrement à l'origine en maçonnerie en plein cintre a laissé la place à un linteau métallique.