2009形電車の設計は2004年9月に完了し、2編成の量産先行車の製造が2006年中ごろの完成を予定し、2005年1月に開始された。2006年2月3日にメトロネットが静的試験用の先行生産車が完成したことを発表した。2006年7月21日から8月4日まで、車両モックアップがユーストン・スクエア駅近くで一般公開され、続いて実用試験に用いられた。2006年9月からボンバルディアのリチャーチ・レーン工場の試験設備での試験が開始された。2006年末までには実車がヴィクトリア線に搬入され、夜間試験が開始される契約だったが実際の試験開始は2007年5月となった。この夜間試験の間に乗務員と保守作業員の習熟が併せて行われた。2編成目の先行生産車も夜間試験ののち2008年7月から試験的営業運転を開始する予定だったが、2回の延期の末2009年7月に試験的営業運転が開始された。 最初の営業列車は2009年7月21日ノーザンバーランド・パーク車両基地を23時00分に発車  、23時55分セヴン・シスターズ駅発ブリクストン駅行きとして運転された。2009年末に本格的生産が始まり、2010年2月から2週間に1編成の割合で新車が投入された。2011年の半ばには1967形電車全車を置き換えるのに十分な数の2009形電車がそろい、2011年6月30日に1967形電車は定期運用からはずされた。
制御装置はボンバルディア製エレクトロスターのものを改良したものとされている。当初は予定された加速性能を確保するため1992形電車同様全車電動車とする計画だったが、 75％を動軸とすれば十分であるとされ 約1,000万ポンド、総プロジェクト費用の3.5%相当が削減された。 ブレーキ制御システムは各種条件を加味して最適な制動力が得られるとされるクノールブレムゼ製EP2002が採用された。ロンドン地下鉄の他車両と異なり、先頭部の電気連結器は省略され、密着連結器のみが設けられた。ロンドン地下鉄で初めてドアの開閉が電気式とされた。
座席定員は編成あたり288人（折りたたみ式椅子24人分を除く）で、立席は576人相当とされており、1967形より19％増加、乗降の容易化のため、ドア幅も広げられた。ロンドン地下鉄の車両として初めて日本の交通バリアフリー法に相当する英国の鉄道車両のアクセスに関する法律の適用を受けており、跳ね上げ式椅子を備えた多目的スペース、車椅子、ベビーカー用スペース、車椅子での乗降容易化のため車両中心からずらして設置されたスタンションポールなど、移動制約者に配慮した装備が設けられた。CCTV、LED式旅客案内装置、自動放送装置が備えられたほか、車輪径にかかわらず車両全高を一定に保つ装置が搭載された。
ボンバルディアのモヴィアシリーズの一種とされているが、ロンドン地下鉄の特殊な車両限界に対応するため、扉配置などの外観には独自色が表れている。側面は片側4扉、うち中央部2箇所が両開き、車端部2箇所が片開き、すべての扉が外吊り式である。ロンドン地下鉄の1935形電車以降の小断面車両各形式に見られるこの扉配置は、床面高さを下げるために台車上部が台枠内に入り込む構造上、強度が落ちる開口部を台車直上に配置しないためのものである。先頭車はドア1箇所分を運転台としているため3扉である。ヴィクトリア線のほとんどの駅のプラットホームが進行方向右側にあるため、ロンドン地下鉄の他車両と異なり運転席は車両右側に設けられた。 1967形電車では乗務員室には扉がなく、乗務員室への出入りは客室を経由していたが、2009形電車の乗務員室には扉が設けられた。車体側面中央部窓上にLED式行先表示装置が設けられた。塗装は他のロンドン地下鉄各車両と同じく、白を基調とし、車体下部が青、客用ドアと前面部が赤とされている。
1820年から1830年にかけて、多くの発明家や起業家が勃興する蒸気船の技術を、陸上を走るものにも適用しようとし始めた。最も初期の提案は1813年のオリバー・エバンスによるもので、ニューヨークとフィラデルフィアを鉄道で結び、「蒸気機関で牽引する客車」という概念であった。多くの個人や会社がアメリカ合衆国で最初の鉄道を敷くべく名告りを上げたが、1830年代中頃まで幾つかの会社は軌道の上を走る客車を動かすために蒸気機関車を使っていた。1840年から1860年にかけて、鉄道の総延長は3,326マイル (5,320 km)から30,600 (49,000 km)マイルまで伸びた。大きくて嵩張る物を運ぶ鉄道の効率性は、市場へ運ぶ商品のコストをさらに下げることで証明されたが、そうすることでそれ以前の有料道路や運河の利益を圧迫し、中には破産したり荒廃するにまかされる所もあった。しかし、初期の鉄道は統一性がなく、数百の競合する会社が異なる軌間の線路を使っていたので、都市間の輸送では度々荷物の積み替えが発生した。1869年、最初の大陸横断鉄道が全通し、利益や効率に対する要求から激しい統合の波が押し寄せ、技術的な標準化が進んだが、その後の50年間を要した。1920年までに総延長254,000マイル (406,000 km)の鉄道が標準軌となり、わずか7社が運行するか管理することになった。列車の運行スケジュールを同期化させる必要があり、また地方時間のある都市では非効率な面があったため、1883年には運行会社によって標準時間が導入された。