La ferrovia Moretta-Cavallermaggiore, a binario unico e scartamento normale, era lunga 15,26 chilometri.

Costituiva, da un lato, il secondo tronco dell'originaria Airasca-Cavallermaggiore (realizzata, quest'ultima, in concomitanza alla Moretta-Saluzzo) e, dall'altro, il primo tratto di quella direttrice non elettrificata e lunga circa 114 chilometri che, partendo appunto da Moretta, intersecava la Torino-Fossano-Cuneo a Cavallermaggiore, per poi proseguire verso Bra, Castagnole delle Lanze, Nizza Monferrato e Alessandria.

La progettazione di questo tronco dovette essere sospesa nel mese di maggio 1882 per i contrasti sorti fra il Comune di Murello e i comuni limitrofi circa il percorso della linea e l'entità dei loro singoli contributi; si giunse all'esclusione del suddetto comune dal consorzio e alla modifica del tracciato a favore di Villanova Solaro. Ciò non impedì, comunque, la previsione di una fermata per Murello, seppur lontana dal centro abitato (località Tetti Spertini). Quest'ultima sarà poi soppressa, ma il treno rallenterà occasionalmente la sua corsa, in corrispondenza della medesima, per consentire la discesa di qualche giovane militare.

I lavori, aggiudicati all'impresa del Geom. Carlo Abrate nel 1883, furono consegnati nel mese di gennaio 1884 e ultimati, in ritardo, nel mese di maggio 1886, a causa delle remore insorte per l'espropriazione dei terreni occorrenti e per le difficoltà incontrate nell'onerosa esecuzione delle fondazioni del ponte sul torrente Varaita.

Nel complesso e lungo iter per la realizzazione della linea, che sarà attivata il 17 maggio 1886, si inserì anche la figura di Giovanni Giolitti che caldeggiò l'opera, soprattutto per motivi strategici, oltre che per motivi economici. La tratta, infatti, doveva contribuire alla formazione dell'asse ferroviario orizzontale Moretta-Alessandria che avrebbe collegato il Pinerolese e il Saluzzese con le Langhe e il Monferrato.

E' da precisare che la relazione Cavallermaggiore-Alessandria, lunga circa 98 chilometri, esisteva già dal 1865 ed era costituita dai seguenti tronchi ferroviari, aperti al traffico in tempi diversi:

• Cavallermaggiore-Bra (1° ottobre 1855);
• Alessandria-Cantalupo-Acqui (3 gennaio 1858);
• Cantalupo-Nizza Monferrato (13 ottobre 1864);
• Nizza Monferrato-Canelli (25 febbraio 1865);
• Canelli-Bra (26 maggio 1865).

Sulla Moretta-Cavallermaggiore, particolare assai curioso, lavorò come macchinista Cesare Pozzo, storico pioniere del sindacalismo ferroviario, uomo di cultura e di grande sensibilità.

Il suo ruolo tecnico e fattivo si dimostrò determinante ai fini della nascita di una vera e propria organizzazione di categoria, volta a migliorare le pesanti condizioni lavorative dei ferrovieri di fine '800.

Per quanto riguarda la trazione a vapore, su questa linea circolavano esclusivamente le locomotive 875 e le 880 del deposito di Cuneo. I treni provenienti da Alessandria-Nizza Monferrato-Alba erano trainati dalle 640 del deposito di Alessandria fino alla stazione di Bra; da Bra al capolinea Moretta dovevano subentrare le prime per problemi di inversione al termine della corsa.

Chiusa al traffico il 14 settembre 1959 e formalmente soppressa con il D.M. 373 del 31 marzo 1961, fu successivamente smantellata. La parte di sedime che interessa il territorio comunale di Moretta è stata utilizzata per la realizzazione di una strada di collegamento con Villanova Solaro. Il resto è impiegato come strada campestre.

Al momento della chiusura della linea, era rimasta attiva la sola stazione intermedia di Villanova Solaro e vi circolavano quattro coppie di treni al giorno, di cui due coprivano il percorso Moretta-Alessandria con un tempo medio di percorrenza di circa tre ore e mezza.

Come per l'Airasca-Saluzzo, anche questa tratta fu soppressa immediatamente dopo il suo rinnovamento consistito nella sostituzione delle preesistenti rotaie "RM 27" con le più massicce e più lunghe "RA 36" (12 metri ciascuna). Pare addirittura che tale soppressione fosse stata già deliberata a lavori in corso e che, nonostante tutto, si sia deciso di lasciar proseguire il rinnovamento fino alla fine! A parte lo scandalo, non è certo difficile immaginare con quanta cura e precisione questi lavori siano stati poi completati...

Lungo il tracciato della ferrovia Moretta-Cavallermaggiore si trovano ancora oggi le stazioni intermedie di Villanova Solaro (progr. 24+243 da Airasca; alt. circa 263 s.l.m.) e Cavallerleone (progr. 30+984 da Airasca).

Il fabbricato viaggiatori della prima, recentemente trasformato in civile abitazione, era fronteggiato da due binari, oltre che affiancato dal piano caricatore sopraelevato; la seconda stazione, il cui fabbricato viaggiatori è invece abbandonato e ormai fatiscente, disponeva originariamente di due binari, poi del solo binario di corsa.

La fermata di Murello (progr. 26+957 da Airasca), collocata fra le due stazioni suddette, era semplicemente costituita da un fabbricato appartenente alla tipologia della casa cantoniera. Risulta tuttora abitata.

La stazione capolinea Cavallermaggiore (progr. 34+534 da Airasca; alt. circa 282 s.l.m.), infine, si trova sulla linea elettrificata a doppio binario Torino-Savona e da essa ha origine la diramazione per Bra-Castagnole delle Lanze.

I caselli erano quattordici (nove gli attuali), mentre i passaggi a livello raggiungevano il numero di trentasette. Due sono i ponti principali di questa ferrovia, entrambi in muratura di laterizi: quello sul Varaita e quello sul Maira. Il primo è costituito da tre campate ad arco di 12 metri di luce ciascuno, per una lunghezza totale di 40 metri; il secondo, da tre campate ad arco di 17 metri di luce ciascuna, per una lunghezza totale di 56,50 metri.

Altri due ponti di un certo rilievo erano quello in ferro costituito da una travata di 7 metri di lunghezza, sulla roggia "del Molino", e quello in muratura, anch'esso di 7 metri di lunghezza, sulla roggia "Princeo". Numerosi erano i ponticelli: centotre in totale.