小平駅を出るとしばらくして左へカーブし、新宿線と分かれる。多摩湖自転車道と平面交差し、右カーブすると、多摩湖線が左から合流して萩山駅に到着する。周辺は住宅地である。同駅はカーブがあり、車内放送などでしばしば注意を促している。また同駅はバリアフリー化されており、駅舎の改修工事が2009年2月に完成した。萩山を出ると多摩湖線と平面交差する形で左にカーブし、ブリヂストン東京工場の敷地内を通過して工場施設の連絡通路をくぐる。この付近では停止信号でよく特に上りが減速したり停車したりする。また、JR武蔵野線がこの付近を地下で交差しているが駅は無く、乗り換えはできない。途中で、府中街道（埼玉県道・東京都道17号所沢府中線）を越える踏切があったが、同踏切は2012年10月7日に立体交差化され解消された。なお、これは西武鉄道の事業計画には載っておらず、府中街道の拡幅事業の一環として行われたものである。進路を南にとると国分寺線と合流して小川駅となる。島式ホーム2面4線のうち、外側を拝島線、内側を国分寺線が使用する。小川駅は、日によっては工場からの臭いがしてくることもある。小川駅では、国分寺、本川越・西武園・東村山方面への国分寺線の乗り換えができるが、国分寺へは多摩湖線の方が早く着くこともある。
2018年3月10日より夕方・夜間に有料座席指定列車「拝島ライナー」が運行を開始した。西武新宿発拝島行きの下り列車のみ運行される。運行本数は平日・土休日とも6本。車両は40000系が使用される。拝島線内は各駅停車として運転され、小平駅 - 西武立川駅の各駅から乗車する場合は座席指定料金が不要となる。
キャブレターは気圧や温度といった外気の状態変化に左右されやすく、高度で大気状態が極端に変化する航空機では状況に応じた対応が難しかった。また重力を利用しているため、装置の上下が逆になったり、逆Gがかかる機動を行う戦闘機用途では、燃料が途切れてエンジンが停止する問題があった。そのためスプレー噴射方式が早くから研究され、あるものは機械式燃料噴射装置として実用化された。機械式燃料噴射装置は第二次世界大戦終結までのドイツ空軍で航空用エンジンとして盛んに用いられた。メッサーシュミット Bf109は、他国の戦闘機がキャブレターを搭載していた当時に燃料噴射装置を採用し、マイナスGのかかる逆宙返りや背面飛行が可能だった。日本やイタリアでもライセンス生産され、燃料噴射装置は三菱重工業が開発・製造した航空機用エンジンの火星後期型や金星末期型に採用された。自動車への適用は1954年に発表されたメルセデス・ベンツ・300SLが最初であり、同時に自動車用としては世界初のガソリン直噴エンジンでもあった。その後アメリカ、特にカリフォルニア州で環境意識の高まりから排ガス規制が厳格化されると、汚染物質の排出原因である、シリンダー内の燃料の不完全燃焼問題を解決するため、より精密なエンジン制御が求められるようになった。これは機械式キャブレターでは対応しきれない要求であった。そこで自動車メーカー各社は当時発達しつつあったデジタル技術による燃料供給の制御化に積極的に取り組み、燃料噴射は車載マイコンのエンジンコントロールユニット（ECU）のプログラムに制御されるようになり、噴射量や噴射タイミングをエンジンの負荷や回転速度といった運転状況に応じてきめ細かく変化させるようになった。これにより排出ガスに含まれる有害成分を低減することだけでなく、出力や始動性の向上、燃費の改善が可能となった。レシプロエンジンの民間用航空機では電子制御式燃料噴射装置の採用は、電子制御の信頼性が確立されていないなどの理由で自動車用に比べるとやや遅かったが、1990年代以降はほぼ全面的に置き換わった。高度により大気圧（空気密度）が変化する航空機では空燃比コントロール操作が操縦者の負担であったが、電子制御により自動化が容易となった。オートバイでは1980年代に本田技研工業が電子制御の燃料噴射装置付きエンジンを実用化し、日本国内市販車では1982年（昭和57年）に川崎重工業のZ750GP（Z750V1）に初めて採用された。2003年（平成15年）10月3日には本田技研工業が原動機付自転車用49 cc4ストロークエンジンエンジンを搭載した。2004年（平成16年）10月にスズキが燃料を重力落下式とし、燃料ポンプと噴射ノズルを一体化したディスチャージポンプ式49 cc4ストロークエンジンをレッツ4に搭載した。この方式では燃料ポンプと高圧に耐える燃料パイプが不要となり、コストを低減させるとともに機構の信頼性を確保した。オートバイ用として燃料噴射装置が普及するようになるとスロットル開度に対するエンジン出力上昇が急速な特性を緩和する方策をとる車種も登場した。これは1つの吸気経路に2つのバタフライバルブを直列に設け一方をアクセルワイヤーで動作。もう一方はECUで制御されたアクチュエーターモーターで動作させるツインバルブとも呼ばれる機構で、ECU制御バルブは運転手の操作に対するスロットル開度の応答を抑える働きをする。排気量が比較的大きな車種に採用される。2ストロークエンジンでは、船外機やスノーモービルで採用されている。1990年代に本田技研工業がレース用バイクのNSR500に採用したが、市販車への採用は見送られた。海外ではビモータが1997年に筒内直噴インジェクションを採用した500V dueを市販したが、制御面での不具合が頻発し早期に販売を終了している（この失敗が同社が倒産する最大の要因になった）。コロラド州立大学の支援を受けて非営利企業のEnviroFitは東南アジアにおける大気汚染を減らすため、オービタル社の開発した技術を基に2ストローク自動二輪向けの改造キットを開発した。