В 1935 году в городском парке развернулось строительство детской железной дороги. Реализация проекта во многом стала возможной благодаря регулярно проводимым субботникам.
Финансирование работ осуществлялось из различных источников: средства поступали от сверхплановых работ, экономии материалов, сборов от концертов художественной самодеятельности и доходов госторговли. Однако ключевую роль сыграла безвозмездная помощь железнодорожников, которые предоставили материалы — шпалы, рельсы и многое другое.
В результате были построены две станции: Пионерская и станция имени Павлика Морозова в южной части территории современного стадиона. Затем возвели паровозное и вагонное депо, а также слесарные мастерские. Все эти сооружения находились в районе нынешней улицы Шмидта, которой в то время ещё не существовало — за депо сразу начинались земли садстанции.
Детская железная дорога работала по утверждённому распорядку. Её поезда совершали 20-минутные рейсы с небольшими интервалами между отправлениями. График движения отличался в зависимости от дня недели: по будням дорога принимала пассажиров с 17:00 до 20:00, а в выходные — с 9:00 до 20:00. Стоимость проезда составляла 25 копеек, при этом для детей дошкольного возраста (до 6 лет) проезд был бесплатным.
Детская железная дорога была полноценным мини-предприятием с паровозом, депо, мастерскими, шестью вагонами и двумя станциями. Работа была организована по профессиональному принципу с чёткими службами: движения, паровозная, вагонная, дистанция пути, связи.
Деятельность велась строго по технической документации, что обеспечило безупречную безопасность: с 1937 по 1939 год не произошло ни одной аварии, а за два года паровоз с шестью вагончиками преодолел 7639 км.
В предвоенные годы здесь трудилось около 350 школьников, для которых была пошита форменная одежда, отличавшаяся по службам, например, вагонная служба имела на петлицах «птичёк», служба движения «чаек».
Детская железная дорога прекратила работу незадолго до оккупации Мелитополя 6 октября 1941 года. В период оккупации немецкие войска вывезли в Германию подвижной состав и часть рельсов. Станции были серьёзно повреждены в ходе боев за освобождение города в октябре 1943 года.
После войны дорогу не восстановили. Остатки станции имени Павлика Морозова были разобраны при прокладке улицы Шмидта. Здание станции Пионерская уцелело: в конце 1960-х годов к нему надстроили второй этаж и открыли школу. Сейчас там размещается Министерство образования и науки Запорожской области.