Огромное значение в большом социалистическом городе приобретает внутригородской транспорт. Большинству жителей Москвы в течение дня приходится иногда побывать в противоположных районах города. Важно, чтобы жители окраин Москвы могли легко попасть в центр города, где сосредоточены важнейшие советские и партийные организации, театры, музеи и другие культурные учреждения, чтобы жители центра столицы могли легко попасть на промышленные предприятия, в парки, расположенные на окраинах города.
Кроме трамвайных линий, длина которых в годы советской власти сильно выросла, в середине 1920-х годов в Москве появились автобусы и такси, в 1931 г. — «речные трамваи» и в 1935 — троллейбусы. Однако все эти виды городского транспорта не могли разрешить проблему быстрого бесперебойного переезда миллионов людей из одного конца города в другой. Полное решение проблемы усовершенствованного внутреннего транспорта могло быть достигнуто только постройкой метрополитена — подземной электрической дороги.
В 1931 г. Пленум Центрального Комитета партии вынес решение о начале строительства московского метрополитена. Первая очередь метрополитена (линия Сокольники — Охотный ряд и две ветки — к Смоленской площади и к Парку культуры и отдыха им. Горького) протяжением 11,6 км была выстроена в два с лишним года (1933 г. — 15 мая 1935 г.).
В 1937–1938 гг. была закончена вторая очередь строительства: от Смоленской площади линия метрополитена была доведена до Киевского вокзала, пройдя над Москвой-рекой по метромосту; от центра прошли две линии — к Курскому вокзалу и к поселку «Сокол».
Под землей уже складывался «пучок» радиальных линий метрополитена, расходящихся из центра города. Длина этих линий превысила в то время 26 километров. Великая Отечественная война не остановила строительства московского метрополитена. Сооружение новых линий метрополитена в условиях войны имело не только хозяйственное, культурное, но и оборонное значение. Во время налетов фашистской авиации туннели метрополитена превращались в многокилометровое глубокое подземное убежище. В огромном зале станции Маяковская в тяжелые дни Великой Отечественной войны, 6 ноября 1941 г., состоялось торжественное заседание Московского Совета депутатов трудящихся с партийными и общественными организациями Москвы, посвященное 24-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции. В 1943–1944 гг. открылись линии от Курского вокзала до Измайлова (в конце 1954 г. от Измайлова линия была продолжена до Первомайской) и от центра до автомобильного завода им. Сталина. Линия метрополитена впервые дважды прошла под руслом Москвы-реки. Длина линий метрополитена к концу Великой Отечественной войны достигла 40 километров.
Эти линии, радиально расходящиеся, соединили с центром города, а через него друг с другом, густо заселенные районы Москвы, фабрики и заводы, семь вокзалов, три парка культуры и отдыха (им. Горького, Сокольники, Измайловский им. Сталина), центральный стадион Динамо, вмещающий около 60 тыс. зрителей, множество театров, музеев, высших учебных заведений. В послевоенную пятилетку началось строительство четвертой очереди московского метрополитена: большой кольцевой линии (длиной в 20 км), которая соединила московские вокзалы, расположенные за Садовым кольцом.
Таким образом, отражая наземную географию города, подземная дорога приобрела радиально-кольцевой рисунок.
Первый отрезок Большого кольца — от Курского вокзала через Замоскворечье к Парку культуры им. Горького — вступил в строй в первые дни 1950 г.: большая дуга соединила две радиальные линии. Эта дуга дважды прошла под руслом Москвы-реки.
Протяженность линий московского метрополитена достигла 47,3 километра.
В начале 1952 г. было открыто движение на втором отрезке Большого кольца московского метрополитена, длиной 6,7 км — от Курского до Белорусского вокзала.
В марте 1954 г. было открыто движение по всему Большому кольцу: поезда пошли по последнему его участку — от Белорусского вокзала, через Киевский вокзал, к Парку культуры и отдыха им. Горького — длиной более 5 км.
Таким образом, протяженность линий столичного метрополитена достигла 60 километров двухпутной трассы. Большое кольцо соединило все радиусы метрополитена.
Дальнейший рост пассажирских перевозок московского метрополитена поставил также вопрос о переустройстве тех линий и станций в центре города, которые уже не стали справляться с новыми потребностями населения столицы.
5 марта 1953 г. начал свою работу новый Арбатский радиус метро протяжением около 4,5 км — от площади Революции до Киевского вокзала. Был сооружен новый туннель, который подошел к Киевскому вокзалу уже не над Москвой-рекой (по метромосту, как это было раньше), а под Москвой-рекой. На новом радиусе метро вместо прежних четырех подземных залов создано три (Арбатская, Смоленская, Киевская).