Anfangs fuhren meist gemischte Züge, da sich der Personenverkehr nur langsam entwickelte. Durch die ständig steigenden Güterverkehrsleistungen war jedoch der Einsatz reiner Personenzüge erforderlich, da die eingesetzten Schmalspurlokomotiven der Gattung I K und III K auf der windungs- und steigungsreichen Strecke sehr schnell ihre Leistungsgrenze erreicht. Bis zum Jahreswechsel 1895/96 wurden die schwachen Maschinen durch die neue Lokomotivgattung IV K abgelöst. Die hauptsächlichsten Frachtgüter waren Braunkohle, Holzstoff, Stroh, Papier, Strohstoff, Kaolinerde, Lumpen, Schnittholz und Ziegel.

Um die Jahrhundertwende entdeckten die Dresdner Bürger das Müglitztal und die Höhen des Osterzgebirges als Wander- und Ausflugsziel. Besonders im Winter kamen Hunderte, später Tausende mit der Bahn, um Wintersport zu treiben. Seit dieser Zeit werden auf der Müglitztalbahn regelmäßig Sonderzüge eingesetzt.

Doch auch die IV K wurde den Anforderungen nicht gerecht. Deshalb ließ die Königlich Sächsische Staatseisenbahn eigens für die Müglitztalbahn eine neue Lokomotive, die V K entwickeln und beschaffte von 1901 bis 1908 neun Maschinen dieser Gattung (Bauart Dn2vt). In den ersten 20 Jahren nahm der Güterverkehr, besonders im unteren Teil der Strecke enorm zu.

Es gab Überlegungen, die Bahn zwischen Mügeln und Weesenstein auszubauen. Dabei wurde sowohl der Umbau dieses Abschnittes auf Regelspur mit der Errichtung eines Übergangsbahnhofes bei Köttewitz als auch der Bau eines zweiten Schmalspurgleises mit Trennung von Personen- und Güterverkehr erörtert. Nach langer Prüfung entschied sich die Generaldirektion der Königlich Sächsischen Staatseisenbahn für das zweite Schmalspurgleis. Der Ausbruch des 1. Weltkrieges verhinderte jedoch die Realisierung dieses interessanten Projektes.

In den folgenden 6 Monaten wurde die Müglitztalbahn auf der alten Trasse vollkommen neu wieder aufgebaut. Der durchgehende Bahnverkehr ruhte bis zum 1. Dezember 1927. Während dieser Zeit übernahmen der Kraftverkehr und die Weißeritztalbahn den Transport, doch konnten sie den Verlust der Müglitztalbahn nicht ersetzen. Kein Wunder, daß am 30. November 1927, als der Eröffnungszug auf der wiederhergestellten Strecke fuhr, das gesamte Tal festlich geschmückt war.

Obwohl die Müglitztalbahn eine der wirtschaftlichsten Strecken im sächsischen Schmalspurnetz war und immer wieder Investitionen erfolgten, hatte sie um 1930 ihre Leistungsgrenze erreicht. Sie war dem stark angestiegenen Personen- und Güterverkehr nicht mehr gewachsen, was sich besonders in der Wintersportsaison schmerzhaft auswirkte.

Von jeder der beiden Formen wurden zunächst 2 Stück gebaut und im Betrieb erprobt. Die Entscheidung fiel auf die 1E1 (h3) der Berliner Maschinenbau A.G., die 1937 noch 8 weitere Maschinen lieferte. Um den Anforderungen des Reiseverkehrs und insbesondere dem Ausflugsverkehr gerecht zu werden, beschaffte die Deutsche Reichsbahn 96 neuartige Mitteleinstiegswagen der Bauart "Altenberg" (32 BC4i-35a und 64 C4i-35a) von der Breslauer Wagenbauanstalt Linke-Hoffmann-Werke. Der C4i-Wagen besaß einen größeren Endraum, in dem die Skier in speziellen Halterungen aufbewahrt werden konnten.

Vor der Eröffnung der umgebauten Strecke wurden die Wagen im Dresdner Vorortverkehr erprobt. 1936 verkehrten sogar Altenberger Wagen anläßlich der XI. Olympischen Sommerspiele zwischen Dresden und Berlin. Die Bauarbeiten waren Mitte 1938 soweit fortgeschritten, daß die notwendige Betriebspause nicht länger hinaus gezögert werden konnte.