蒲蒲線
2002年度から2004年度まで大田区が行った整備調査による案であり、2011年に発表された『新空港線「蒲蒲線」整備調査のとりまとめ』でも踏襲されている。
2003年度から2004年度にかけて、国土交通省による『鉄道整備等基礎調査「鉄道整備における新たな整備方式に関する調査」』で、上下分離方式のケーススタディとして取り上げられた。この調査では、無償化資金50%で30年以内での資金収支黒字化が実現可能と結論付けられている。
矢口渡駅 - 東急蒲田駅地下 - 京急蒲田駅付近(新蒲田駅、南蒲田駅)- 大鳥居駅 2.7 km 全線単線で建設、矢口渡駅 - 東急蒲田駅地下は狭軌、東急蒲田駅地下 - 大鳥居駅は標準軌として、東急蒲田駅地下で乗り換え。
しかし、単線かつ東急蒲田地下駅は狭軌・標準軌が1線ずつという構造となるため、東急多摩川線の全列車が地下駅に乗り入れられない。蒲田駅の移動が複雑となる上、用地買収に時間を要し、早期整備が難しいという問題点があり、東急多摩川線を地下に集約することで移動の煩雑さを解消し、かつ地下化により用地買収箇所を削減できるとする新大田区案に移行した。