Le référendum lancé par les écologistes, les automobilistes et un comité uranais en 1991 a abouti en début d'année, difficilement et après diverses péripéties [43].

Le 27 septembre, avec une participation relativement élevée, les Suisses ont accepté le projet de transversales alpines à une forte majorité. Les plus enthousiastes furent les Romands, où le taux de oui culmina jusqu'à 85% à Genève et 79% en Valais, auxquels il faut ajouter les Bâlois (près de 72%). A l'inverse, les plus mitigés furent les citoyens de Suisse orientale et centrale (sur l'axe du Gothard). Deux cantons ont même rejeté l'arrêté; il s'agit d'Uri (59% de non), très touché par le transit par route ou par rail, et des deux Appenzell. D'aucuns, Romands en premier lieu, ont relevé que ce résultat dépassait le cadre des transports et était encourageant dans la perspective de l'intégration de la Suisse à l'Europe. Les réactions des pays voisins allèrent également dans ce sens [44]. Les commentaires en Suisse alémanique ont plutôt mis l'accent sur la dimension écologique de la chose [45].

Pour les partisans des NLFA, un tel projet serait le seul instrument susceptible de transférer vers le rail l'accroissement prévisible du trafic des marchandises à longue distance. De ce fait, il permettrait d'éviter un déferlement de poids lourds sur les routes et irait dans le sens d'une protection accrue de l'environnement, notamment en ce qui concerne la région alpine. Il serait également un outil central pour l'intégration de la Suisse dans le réseau ferroviaire européen; non seulement les cantons alpins pourraient profiter de son effet de synergie, mais il faciliterait le raccordement au réseau à grande vitesse et procurerait en cela de nombreux gains de temps. Il revaloriserait également le Simplon. Autre point capital, les transversales alpines constituent un élément fondamental du traité sur le transit avec la CE, sans lequel celui-ci serait vide de sens et laisserait la Suisse aux prises avec un trafic routier excessif. Plus largement, ce serait l'intégration européenne de la Suisse qui serait remise en question. Sur le plan purement économique, les NLFA, devisées à quelque 15 milliards de francs, représentent un chantier important s'étendant sur de nombreuses années; cela constituerait une chance unique pour l'emploi et la construction dans une période de récession. Par ailleurs, le coût des transversales par rapport au produit intérieur brut serait tout à fait supportable et ne compromettrait en aucune manière les finances fédérales. Enfin, les défenseurs d'Alptransit n'ont pas manqué de mettre en évidence le fait que ce projet se situait dans la tradition helvétique des grandes constructions ferroviaires et revêtait un esprit pionnier digne de celui qui anima la percée du Saint-Gothard [46].

Les opposants aux transversales alpines, fortement minoritaires et constitués de deux groupes antagonistes (automobilistes plus quelques parlementaires de tous les courants bourgeois confondus et écologistes), ont principalement mis l'accent sur deux points. Premièrement, le coût réel du projet serait excessif: certains ont articulé des chiffres allant de 25 à 50 milliards de francs. De telles sommes ne pourraient être assumées qu'au détriment d'autres prestations de l'Etat ou par des hausses d'impôts. En outre, le mode de financement fut fortement critiqué; la ponction des sommes nécessaires sur les droits d'entrée sur les carburants ont notamment été dénoncées par les automobilistes. Selon eux, la construction du réseau routier en souffrirait et les automobilistes seraient une fois de plus les victimes de la politique fédérale. Deuxièmement, la réalisation des NLFA irait à l'encontre d'une véritable politique de protection de l'environnement. Les défenseurs de la nature, en utilisant cet argument, entendaient démontrer que les transversales alpines étaient surdimensionnées et qu'elles n'auraient fait que dévaloriser certains paysages alpins, dévorer une quantité immense de terrain, créer des montagnes de déchets avec les matériaux d'excavation et utiliser une quantité excessive d'électricité. Et ce, sans pouvoir endiguer une seule seconde le flot croissant des véhicules motorisés. Selon ces opposants, il aurait mieux valu oeuvrer dans le sens d'une limitation de la mobilité, ceci notamment en recentrant les activités économiques au niveau des régions európéennes et en diminuant certains échanges. Les transversales alpines auraient également pour conséquence de sacrifier le trafic régional et de défavoriser ainsi les régions périphériques. Elles auraient de plus ôté toute priorité à l'achèvement de Rail 2000. Par ailleurs, il fut relevé par les deux parties que les NLFA n'étaient construites que pour répondre aux besoins de la CE, cette dernière n'ayant même pas proposé une participation financière [47].

Durant la campagne, la voix des partisans des NLFA fut largement dominante. En particulier, A. Ogi s'impliqua personnellement et fut omniprésent dans les médias. L'analyse Vox de ce scrutin montre que l'argument majeur retenu par les personnes ayant accepté le projet est celui relatif à la protection de l'environnement par le transfert de la route au rail du trafic de marchandises de transit. Le phénomène de l'intégration européenne semble avoir joué un rôle limité. Chez les opposants, l'importance financière du projet fut décisive pour la formation de leur opinion. Par ailleurs, les sympathisants du PRD, du PDC, de l'AdI ou du PEP furent les plus enclins à accepter le projet, les personnes proches des verts, des automobilistes ou des démocrates suisses le rejetèrent plutôt [48].

Suite à la votation populaire, le Conseil fédéral a mis sur pied un organe indépendant de contrôle et de coordination des NLFA (OCC) dont la tâche sera de reconnaître assez tôt les risques et les problèmes engendrés par la réalisation d'Alptransit. M. Blanc (udc), ex-conseiller d'Etat vaudois, en a été nommé président [49].