În calitate de guvernator, senator, fondator de universități și, mai ales, ca forță motrice a construcției căii ferate transcontinentale, Leland Stanford a contribuit la modelarea istoriei Californiei timp de peste trei decenii.

La doar cinci ani după ce spiritul său de pionier l-a condus în California în 1852, Stanford a ajutat la organizarea Partidului Republican în acest stat, iar în 1862 a devenit primul guvernator republican. În timpul mandatului său de doi ani, a lucrat pentru a menține California în Uniune și a supravegheat contribuția economică considerabilă a statului la victoria Uniunii în Războiul Civil. De asemenea, și-a folosit influența politică pentru a asigura o finanțare masivă din partea statului și concesionarea de terenuri pentru o cale ferată transcontinentală.

După ce și-a încheiat mandatul de guvernator, Stanford a devenit președinte al Central Pacific Railroad. Împreună cu investitorii Charles Crocker, Mark Hopkins și Collis Huntington, Stanford a fost unul dintre cei „patru mari” care au dirijat construcția părții vestice a căii ferate transcontinentale. În 1869, el a condus celebrul „Golden Spike” la Promontory Point, Utah, legând coastele de est și de vest ale Americii de Nord pe calea ferată și schimbând pentru totdeauna călătoriile și comerțul între țări.

În 1885, în memoria fiului lor, care a murit în adolescență, Stanford și soția sa, Jane, au fondat și dotat Universitatea Leland Stanford Junior din Palo Alto. Instituția a fost inovatoare încă de la început: co-educațională, într-o perioadă în care majoritatea erau formate numai din bărbați, și neconfesională, în condițiile în care majoritatea erau afiliate la o organizație religioasă. Astăzi, este una dintre cele mai importante universități din lume.

Stanford a fost numit în Senatul Statelor Unite în 1885 și a servit până la moartea sa.