京急空港線
第二次世界大戦終結直前の1945年には空襲により駅が被災するなどしたが、列車の運行は続けられた。しかし、終戦を迎えると羽田飛行場が連合国軍に接収され、周辺の町も飛行場の拡張用地に充てられることになった。穴守稲荷神社や住民は強制退去となり、穴守線も稲荷橋以東の末端部が営業休止、残る区間も貨物線を建設するため単線化された。翌年には省線蒲田駅から空港内への貨物線が開業し、蒸気機関車による貨物輸送が開始された。さらに被災により車両数が減っていた中、先頭車両の半室を仕切る形で連合国軍専用車の運転も行われていた。当時は列車交換設備のない単線運転で、運転間隔は20分以上に開いてしまったとされる。
空港返還後は空港アクセスに使用されることもあったが、1964年に空港敷地内に乗り入れた東京モノレールの開業後は、地域輸送や現在の穴守稲荷駅近くへ遷座した穴守稲荷神社への参拝者輸送に徹することになった。
東京箱根間往復大学駅伝競走(箱根駅伝)では、2012年(第88回)まで往路1区と復路10区が京急蒲田駅そばの第一京浜にかかる踏切を通過していた。1月2日の往路では全出場校がすぐに通過するが、1月3日の復路ではトップの通過から最後尾までの差が30分程度開く。そのため、毎年1月3日には競技への影響を抑えるため、本線からの直通運転を中止し、以下の通り臨時ダイヤを組んでいた。
2011年(第87回)・2012年の臨時ダイヤは以下の通り。2010年、京急蒲田付近立体交差化事業の進捗に伴い、同年5月から一部高架の使用を開始した結果、当該踏切は、選手通過時間帯には列車を通過させない措置が可能となった。
品川方面・横浜方面からの列車は空港線へ入線せず、本線京急蒲田発着に変更。
空港線は京急蒲田 - 羽田空港国内線ターミナル(現在の羽田空港第1・第2ターミナル)間での折り返し運転とし、京急蒲田駅2階ホームの4番線に発着(当該踏切は使用せず、1階1番線は降車専用ホーム化)。京急蒲田で行先変更となった列車に接続。
エアポート快特は快特に種別変更し、泉岳寺 - 京急蒲田間の運行とする。
1991年(平成3年)1月16日 - 第1期空港線延伸工事の進捗に伴い穴守稲荷駅 - 羽田空港駅間が営業休止。この時運転していた車両の方向幕に「蒲田⇔穴守稲荷」の表示がないため、方向板を装着して対応していた。また、この日から1993年3月末まで、京浜急行バスによる穴守稲荷駅 - 羽田空港駅間の鉄道代行輸送実施。
1993年(平成5年) 4月1日 - 第1期空港線延伸工事が竣工し、穴守稲荷駅 - 羽田駅(現在の天空橋駅)間が開業。羽田駅が開業。全駅でホームを3両編成対応から6両編成対応に延長。本線を介して都営浅草線方面への直通運転を開始。 9月12日 - 日中の普通列車を品川まで直通する急行列車に置き換え、日中は急行列車のみ毎時6本の運転となる。 9月27日 - 羽田空港新ターミナル(ビッグバード)の開業に伴い羽田駅で東京モノレールと接続、連絡運輸が開始。 年度中 - 全駅に自動改札機が設置。
1994年(平成6年)12月10日 - 輸送力増強策として各駅のホーム延伸工事が完了。本線直通急行列車の8両編成運行が開始。
1997年(平成9年) 10月4日 - 本線および都営浅草線へ直通する特急列車の運行が開始。 11月23日 - 大鳥居駅付近が地下化。
1998年(平成10年)11月18日 第2期空港線延伸工事の完成に伴い羽田駅が天空橋駅に改称。天空橋駅 - (2代)羽田空港駅(現在の羽田空港第1・第2ターミナル駅)間が開業。エアポート快速特急(現在のエアポート快特)およびエアポート特急が運行開始。最高速度が60km/hから90km/hへ向上。
また京成成田スカイアクセス線直通アクセス特急も都営浅草線内は各駅停車とする(2012年大会のみ)。
行先変更となった列車は、エアポート快特とエアポート急行・都営浅草線方面系統は神奈川新町まで、エアポート急行・新逗子(現在の逗子・葉山)発着系統は品川まで回送の上で折り返す。
2010年(第86回)までの臨時ダイヤは以下の通り。
品川方面からの列車は空港線へ入線せず、本線京急川崎発着に変更。
横浜方面からの列車は品川発着とし、通常は京急川崎で行う泉岳寺発着快特との分割併合を品川に変更。
空港線は快特運転を中止、京急蒲田 - 羽田空港国内線ターミナル間で全車普通列車(8両編成)による折り返し運転とし、京急蒲田で行先変更となった列車に接続。
2010年までは踏切付近に特設本部を設置、鶴見中継所(鶴見市場交番)と雑色駅付近に連絡要員を配備し、その情報と日本テレビで放送されるテレビ中継(『新春スポーツスペシャル箱根駅伝』)を元に列車の運行と踏切閉鎖を決定していた。なお、選手が踏切で足止めされた時間はロスタイムとして計上された。
なお上下線共に高架化が完了した2013年(第89回)以降は、臨時ダイヤは実施せず通常通り運行されている。