Трассировка новых линий должна охватывать все важные лежащие в области влияния транспортные центры, центры жилых районов, промышленные и торговые центры благодаря учету главных транспортных потоков, должна ограничивать вынужденные пересадки и при больших сетях радиальных линий разгружать центр с помощью кольцевых линий. Пересадочные станции должны позволять смену подвижного состава с наименьшими затратами времени и энергии и представлять хорошие соединения с другими транспортными средствами. Расстояния между станциями должны быть такими, чтобы пассажиры тратили на путь к месту жительства и к станциям городской железной дороги не более 5—10 мин пешком, с другой стороны, участковая скорость городской железной дороги не должна быть меньше определенного значения. Расстояние между остановками около 750 м в центре города удобно для большого числа пассажиров и увеличивает возможность пользоваться скоростной железной дорогой. Высокие значения ускорения при трогании с места, короткое время остановок и высокие скорости движения должны компенсировать потери времени при частом торможении, остановках и ускорении при трогании с места. Во внешних городских районах уместны расстояния между станциями, равные 1500—2000 м. При этом целесообразно предусматривать остановки в районе группирования застройки. На окраинах города имеет место линейное сообщение с использованием максимальной технической скорости по сравнению с распределительным сообщением в центре города с небольшой участковой скоростью.
Эксплуатационная сеть на практике может лишь опираться на теоретически оптимальную схему, так как она в значительной мере определяется в увязке с топографическими условиями и городскими постройками (рис. 3). Установленные временем транспортные потоки или использование существующих путей для движения поездов дальнего следования вынуждает намечать определенную трассу линий. Для большинства районов с концентрацией населенных пунктов вокруг крупных городов и районов населенных пунктов, вытянутых в виде цепочки, достаточным является звездообразная основная сеть, в то время как- в городах, расположенных на большой площади, образовались системы городских железных дорог в форме сетки.
Типовые линии метро по их строительно-технической оценке в зависимости от значительно отличающихся друг от друга конструкций габаритов подвижного состава, ширины колеи и рода тока располагаются по классификации между городскими (или пригородными) железными дорогами и современными трамвайными линиями. Применение кривых с небольшими радиусами до 150 м, а в отдельных случаях — 80 м требует применения подвижного состава с хорошей вписываемостью в кривые и позволяет сократить дорогостоящие тоннели под зданиями.
В основу трассировки линий новых городских и пригородных железных дорог должна браться максимальная скорость 80—120 км/ч. Радиусы кривых участков линий должны быть не меньше 300 м, а в особых условиях — 180 м, в районе платформ R = 500 м (из-за небольшого расстояния между краем платформы и ступенькой входных дверей подвижного состава). На линиях совместного движения с поездами дальнего следования допустимое непогашенное центробежное ускорение уменьшается до 0,65 м/с, в результате чего увеличивается радиус кривых. Применение больших радиусов определяется также способом строительства подземных железных дорог.
Рис. 3. Примеры схем сетей городских железных дорог при сильном влиянии топографических условий:
а — сеть подземных железных дорог в Нью-Йорке; б — метро в Буэнос-Айресе; в запланированная трасса линий метро в Монтевидео
В то время, как трассировка линий при открытом способе строительства в значительной степени повторяет трассу городских улиц, что вынуждает применять кривые с небольшим радиусом, подземное строительство на большой глубине позволяет обеспечить свободную прокладку линий с применением любых радиусов кривых.
В качестве максимального уклона для подземных железных дорог в связи с вынужденной необходимостью применения крутых наклонных въездов могут быть допущены в исключительных случаях до 50%, уклоны 40% являются нормальными предельными значениями. Так как на новых типах подвижного состава количество ведущих осей должно соотноситься с общим числом осей как 1:1, то против применения таких больших уклонов не возникает возражений.
При движении подвижного состава городских железных дорог на путях для поездов дальнего следования максимальный уклон ограничивается 25%. На путях, по которым следуют поезда только городских железных дорог, максимальный уклон может составлять ί=40%. Возвышение наружных рельсов в кривых, как правило, определяется по формуле
в виде исключения может применяться минимальное возвышение 
. Кривые должны иметь переходные кривые, переломы профиля должны сопрягаться вертикальными кривыми с радиусом 
.