สะพาน Karlín Viaduct ถูกสร้างขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางรถไฟสายเดรสเดนของโครงการ Olomouc-Prague-Dresden ของทางรถไฟแห่งรัฐภาคเหนือ ซึ่งได้รับการอนุมัติจากผู้อำนวยการการรถไฟแห่งรัฐในปี 1842 การก่อสร้างเริ่มขึ้นในฤดูใบไม้ผลิปี 1846 เสร็จสมบูรณ์ในปี 1849 และสะพานเปิดใช้งานในวันที่ 1 มิถุนายน 1850 ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างอยู่ที่หนึ่งล้านห้าแสนฟลอริน^{[ 3 ]}

ในเวลานั้นสะพานมีซุ้มหิน 87 ซุ้ม โดย 8 ซุ้มตั้งอยู่กลางแม่น้ำวัลตาว่า ทางรถไฟเป็นรางคู่ และในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ได้มีการวางรางสับเปลี่ยนที่สามเพิ่มเติม^{[ 4 ]}ความกว้างของพื้นสะพานระหว่างราวหินคือ 7.6 เมตร ความยาว 1,100 เมตร และจนถึงปี 1910 สะพานนี้เป็นสะพานที่ยาวที่สุดในยุโรป

การก่อสร้างจะมอบหมายให้Jan Pernerซึ่งเคยเป็นผู้นำในการก่อสร้างเส้นทางระหว่างOlomoucและ Prague มาก่อน แต่เขาเสียชีวิตอย่างไม่คาดคิด และAlois Negrelli จึงรับช่วงงานก่อสร้างสะพานต่อ^{[ 4 ]}

สะพานลอยถูกสร้างขึ้นเหนือแม่น้ำที่ในขณะนั้นยังไม่มีการควบคุม^{หินแกรนิตที่ขุดได้จากเหมือง Schwarzenberg ซึ่งปัจจุบันถูกน้ำท่วมด้วยอ่างเก็บน้ำ Orlík [} 5 ] ถูกขนส่ง ทางเรือจาก^{Kamýk nad} Vltavou และแปรรูปในสถานที่

สะพานลอยทั้งหมดมีโครงสร้างโค้งที่สร้างจากบล็อกก่ออิฐ หินแกรนิตเช็ก และเสาหุ้มด้วยหินทรายโดยมีบล็อกหินแกรนิตอยู่ที่มุม แกนกลางของโครงสร้างก่ออิฐทำจากหินจากเหมือง เสาตั้งอยู่บนโครง ไม้ ^{[ 6 ]}

มีคนงานมากถึง 3,000 คนจากหลากหลายสัญชาติเข้าร่วมในการก่อสร้าง และเป็นครั้งแรกที่มีการนำเครื่องยกไอน้ำมาใช้ในวงกว้าง

ในระดับโลก สะพานแห่งนี้ถือเป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างพิเศษ เนื่องจากในหลายๆ ที่ในเวลานั้น สะพานที่คล้ายกันมักสร้างจากไม้ ไม่ใช่จากหินแกรนิต

ต่อมา บ้านเรือนถูกสร้างขึ้นใกล้กับสะพาน และเมื่ออุตสาหกรรมเติบโตขึ้น พื้นที่ใต้ซุ้มสะพานก็เต็มไปด้วยโรงงานหัตถกรรมและบริษัทขนส่งสินค้า ซึ่งส่วนใหญ่มีพื้นแบบบิวท์อิน

ในปี ค.ศ. 1871 สะพานได้ถูกต่อเติมทางด้านทิศใต้ด้วยสะพานลอยเชื่อมต่อ Karlín เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงระหว่าง Bubny และLibeňได้

ในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างศตวรรษที่ 19 และ 20 ได้มีการปรับปรุงแม่น้ำวัลตาว่าอย่างกว้างขวาง และมีการถมแม่น้ำสาขา 3 แห่งใต้สะพานเนเกรลลี ใกล้กับโรงสีชาชโควี ( Šaškovy mlýny ) เดิมทางเหนือของถนนโปเบเรชนี

เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 นักวิจารณ์ชี้ให้เห็นว่าสะพานเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาและการเข้าถึงเมือง^{[ 1 ]}

ในช่วงปี พ.ศ. 2495–2497 ได้มีการรื้อถอนส่วนโค้งสะพาน 3 แห่งในบริเวณถนน Křižíkova เพื่อปรับปรุงการสัญจรของยานยนต์ ช่องว่างที่เกิดขึ้นใหม่ถูกสร้างสะพานข้ามด้วยคานที่ทำจากคอนกรีตอัดแรงในปี พ.ศ. 2524 ได้มีการดำเนินการในลักษณะเดียวกันที่ ฝั่ง Holesoviceเหนือเขื่อน Bubenske ^{[ 1 ]}

สะพานลอยแห่งนี้รอดพ้นจากเหตุการณ์น้ำท่วมในเดือนสิงหาคม ปี 2545และยังคงใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบ

การบูรณะสะพานครั้งใหญ่เริ่มขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2560 และเกี่ยวข้องกับการรื้อถอนส่วนโค้ง 18 ส่วน ซึ่งจะต้องสร้างใหม่ในภายหลัง ภาวะแทรกซ้อนที่พบระหว่างโครงการทำให้ค่าใช้จ่ายในการบูรณะเพิ่มขึ้นอีก 150 ล้านโครูนาเช็ก (CZK) ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 1.5 พันล้าน CZK ในปี พ.ศ. 2562 ^{[ 7 ]}

เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2563 รถไฟขบวนแรกได้วิ่งผ่านสะพานลอยหลังจากการซ่อมแซมเสร็จสิ้น ค่าใช้จ่ายสุดท้ายอยู่ที่ 1.96 พันล้านโครนาเช็ก^{[ 8 ]}