蒲蒲線
大東急(現在の小田急電鉄、京王電鉄、京浜急行電鉄、相模鉄道の路線を含んでいた時代の東京急行電鉄)時代にも、戦後復興策の一環として目蒲線蒲田駅と品川線京浜蒲田駅を連絡線を敷設して結合する計画が浮上したが、まもなく大東急が分割されたため、この計画は自然消滅した。
本計画実現には以下に挙げるような課題がある。今後、計画具体化するまでにこれらの課題解消が必要となる。
短い路線のため、既存の補助制度では単独線としての事業採算性が期待できないことや、整備事業者と他の事業者との調整が困難。ただし、大田区は都市鉄道等利便増進法の制定でこれらの問題が解決されたとしている。
地上が建物密集地のために全線地下線とせざるを得ず、建設費が高額になる。
2011年の大田区長選挙では、羽田空港の再国際化が地元活性化に繋がっていない、または蒲田は単なる通過点だとして、蒲蒲線計画中止を公約に掲げた候補者が現れた。
東京都は、羽田空港のアクセス路線として東日本旅客鉄道(JR東日本)が計画している羽田空港アクセス線(田町駅付近・大井町駅付近・東京テレポート駅 - 羽田空港)をより高く評価し、2015年7月10日に公表された『広域交通ネットワーク計画について≪交通政策審議会答申に向けた検討のまとめ≫』において、「整備について優先的に検討すべき路線」としている。
羽田空港アクセス線と新空港線(蒲蒲線)の両方を整備した場合、蒲蒲線の収支採算性の確保に課題があるという試算結果を出している。2017年3月の協議会でも答申された。ただし、2018年に蒲田駅 - 京急蒲田駅間について事業化を検討する対象路線に挙げている。
京急は「東京都がどう判断するかを待ちたい」と、静観の構えだが、蒲蒲線開通で京急本線の乗客を減らすと見ており、建設促進に積極的な東急と一線を画している。京急蒲田駅周辺で約1892億円(うち国と都、区が約1534億円出資)をかけて高架工事を進めていた2012年には、「まずは目の前の工事で手いっぱい。先のことを考える余裕はない」としていた。
従来の矢口渡駅 - 京急大鳥居駅間の総事業費が1080億円と試算されていたが、2017年3月の試算では矢口渡駅 - 京急蒲田駅間に限って行ったものの資材価格・人件費の上昇で事業費が上方修正された。さらに事業費が膨らめば「費用便益比」がさらに低下する可能性があり、国や鉄道事業者を含めた関係者との合意にも影響する。