По свидетельству барона Дельвига, управляющего министерством путей сообщения, большую часть акций, выпущенных в связи со строительством дороги, Поляков «оставил за собой, заложив их у берлинских банкиров, а акции на 500 000 рублей были переданы И. М. Толстому в качестве вознаграждения за содействие». Однако ни одного документального доказательства подобного поведения Полякова его недоброжелателям представить не удалось.

Следующий победоносный шаг Самуила – концессия на железную дорогу от города Елец до села Грязи. Далее – строительство Воронежско-Ростовской дороги. Причем здесь Поляков проявил себя как настоящий азартный игрок. Еще не получив концессии, он вложил деньги в строительство участка пути. Однако успешного предпринимателя не любили, а многие его недруги заседали в Комитете министров, от которого зависело решение на распределение концессий. Комитет министров два с лишним года затягивал выдачу концессии на постройку этой линии. А когда наконец решение было принято, выяснилось, что большинство членов Комитета проголосовали за другого подрядчика – московскую группу во главе с известным Предпринимателем Барон И. Г. Гладилиным, который представил проект строительства на 3 млн рублей дешевле, чем Поляков.
Однако Самуил Соломонович уже вложился в строительство, которое, в принципе, было закончено: дорога введена в эксплуатацию в конце февраля 1868 г. Поляков отступать не собирался. Он воспользовался своими связями (за свою стремительную карьеру он быстро окружил себя нужными людьми), и в результате Александр II отдал концессию ему.
С одной стороны, Поляков, конечно, вел нечестную игру, используя, как сегодня принято говорить, административный ресурс. С другой – к моменту получения этой концессии предпринимателю исполнилось 30 лет. Головокружительная карьера развивалась с ошеломляющей скоростью, умение вести дела создало ему репутацию надежного подрядчика, выполняющего договоренности быстро и качественно. Успехом своим Поляков обязан не только графу Толстому, но и собственному подходу к работе. Он первым в крупном российском бизнесе не побоялся выпустить из рук все бразды правления, наделив частью ответственности своих субподрядчиков. При этом сам он, конечно, координировал работу, стимулируя партнеров выполнять все качественно и в срок.
Поляков понимал, что конечный результат зависит не от количества, а от качества работы и ответственности исполнителей. Поэтому создал собственный строительный отряд из лучших инженеров-путейцев, рабочих, поставщиков. Он перебрасывал их с объекта на объект, обеспечивая тем самым надежную и быструю отработку поставленной задачи. С Поляковым работали ведущие инженеры М. А. Данилов, П. П. Солнцев, барон К. Ф. фон Таубе, Ф. А. Дитмар, П. М. Свешников, и он щедро платил своим сотрудникам. Причем Самуил хорошо понимал, что поощрять надо не только специалистов высокой квалификации, но и рабочих. В его бригаде рабочие делали карьеру, дорастали даже до инженеров. В дальнейшем Поляков и вовсе взялся за подготовку профессиональных железнодорожников, дав деньги на открытие первого в России железнодорожного технического училища в г. Елец.