多摩急行
2016年3月26日まで朝方上り方面を除く全ての時間帯で多摩急行は運転されていたが、急行停車駅でありながら多摩急行は通過する向ヶ丘遊園駅利用者から多摩急行の停車要望が相次いだこと、日中快速急行と合わせると優等列車が20分来ないことも含め、2016年3月26日のダイヤ改正以降は日中の多摩急行は急行に変更され、これ以外の時間帯での運転となった。
栗平駅を出て自動放送で新百合ヶ丘駅を案内した後に乗務員から「向ヶ丘遊園には止まりません」とのアナウンスが行われていた。反対に登戸駅を案内した後も同様にアナウンスがされていた。
1978年(昭和53年)3月31日、当時の帝都高速度交通営団(営団地下鉄)千代田線全線開業に伴い千代田線 - 小田急線相互乗入が開始された。当時は乗り入れ対応車両が6編成しかなかったため、1日上下ともわずかに14本、平日の朝夕のみの乗り入れであった。小田急線内は「準急」として設定され、折り返し設備上の問題からすべて本厚木駅発着であった。なお、経堂駅はホームの長さが8両編成分しかなかったため、10両編成の直通列車は例外的に通過となった。1990年までは、これ以外にも運用の都合上で生田駅・読売ランド前駅・百合ヶ丘駅を通過するものもあった。その後、休日の乗り入れや経堂駅停車が実現したものの、2000年12月1日までは朝夕が中心で日中はほとんど運転されなかった。12月2日のダイヤ改正から直通準急が大幅に増発され、朝夕に加え日中時間帯についても千代田線内 - 相模大野駅間で30分間隔での設定となった。また、このダイヤ改正で千代田線に直通する唐木田発の急行が新設された。
2002年3月23日のダイヤ改正で、それまでの相模大野駅発着直通準急の大部分を置き換える形で唐木田駅発着の多摩急行が新設された。
2003年3月29日、営団の車両を用いた列車は原則的に全て多摩線直通の急行または多摩急行での運転となる(2016年3月26日ダイヤ改正にて本厚木方面直通の準急運用が復活)。