W listopadzie 1880 roku rozpoczęto konkurs na budowę dwupoziomowego mostu metalowego. Wśród uczestników byli m.in. Compagnie de Fives-Lille, Cail & C., Schneider & Co., Gustave Eiffel, Lecoq & Co., Société de Braine-le-Comte, Société des Batignolles (która przedstawiła dwie koncepcje), Andrew Handyside & Co., Société de Construction de Willebroek (również dwa projekty) oraz John Dixon. W styczniu następnego roku komitet poparł projekt Société de Willebroek, którego koszt wynosił 369,000$00 réis i zapewniał większą nośność. 21 listopada 1881 roku prace publiczne zostały przyznane belgijskiej firmie Société de Willebroek z Brukseli za 402 contos. Nadzorował je Théophile Seyrig, uczeń Gustave'a Eiffela i autor projektu. Seyrig wcześniej pracował nad mostem D. Maria z Eiffelem, stąd podobieństwo jego nowego mostu do Mostu Maria Pia. Budowa Ponte Luís I rozpoczęła się obok wież wcześniejszego mostu kolejowego, Ponte Pênsil, który został rozebrany.