メトロポリタン鉄道
1860年11月にメトロポリタン鉄道とグレート・ウェスタン鉄道によって、グレート・ウェスタン鉄道のパディントン駅から1マイル西から、発展しつつある郊外であるシェパーズ・ブッシュやハマースミスへ、そしてラティマー・ロードにおいてウェスト・ロンドン鉄道(英語版)へ接続する鉄道の法案が議会に提出された。ハマースミス・アンド・シティ鉄道として1861年7月22日に承認され、2マイル35チェーン(約3.9 km)の路線はおおむね野原の中を20フィート(約6.1 m)の高さの高架橋で建設され、1864年6月13日にグレート・ウェスタン鉄道の広軌の列車がファリンドン・ストリート駅から運行を開始した。駅はノッティング・ヒル駅(現在のラドブローク・グローブ駅(英語版))、シェパーズ・ブッシュ駅(1914年に現在のシェパーズ・ブッシュ・マーケット駅に移転)、そしてハマースミス駅である。ウェスト・ロンドン鉄道への連絡線は同年7月1日に開通し、ノッティング・ヒル駅において連結・解放された車両によりケンジントン駅(現在のケンジントン・オリンピア駅)まで運行された。メトロポリタン鉄道とグレート・ウェスタン鉄道の合意を受けて、1865年からはメトロポリタン鉄道が標準軌の列車をハマースミス駅へ、グレート・ウェスタン鉄道が広軌の列車をケンジントン駅へ運行するようになった。
西部の延長区間は、メトロポリタン鉄道の当初のパディントン駅から少し東側の、プレイド・ストリートジャンクションから分岐して、ベイズウォーター、ノッティング・ヒル、ケンジントンなどの高級住宅地区を通る。この地域では地価が高く、また当初の路線と異なりこちらの路線では既存の道路の下を通るような簡単な線形ではなかった。支払う補償金はかなり高いものとなった。ベイズウォーターのレンスター・ガーデンズでは、鉄道が通過することで台地にできた溝を隠すために、23番地と24番地に2棟の5階建て建物のファサードが建築されている。この区間では適切な換気を確保するために、路線の多くの区間が切通しとなっているが、キャンプデン・ヒル(英語版)には421ヤード (385 m) のトンネルが掘られた。ディストリクト鉄道の工事はメトロポリタン鉄道の工事と並行で進められ、同様に地価の高い地域を通過していた。建設費と補償費がとても高かったことから、ディストリクト鉄道の最初の区間であるサウス・ケンジントンからウェストミンスターまでの費用は300万ポンドに達し、メトロポリタン鉄道の当初のより長い路線に比べてもほぼ3倍かかった。
メトロポリタン鉄道の延長区間のうち最初の区間としてブロンプトンまで1868年10月1日に開通し、駅はパディントン(プレイド・ストリート)駅(現在のパディントン駅)、ベイズウォーター駅、ノッティング・ヒル・ゲート駅、ケンジントン(ハイ・ストリート)駅(現在のハイ・ストリート・ケンジントン駅)、ブロンプトン(グロスター・ロード)駅(現在のグロスター・ロード駅)が設置された。
1906年からは、アシュベリー製のボギー客車の一部に運転台、制御器、電動機を搭載して電車に改造が行われた。1910年に2両の電動車について両端に運転台を取り付ける改造を行った。この車両はアクスブリッジ-サウス・ハーロー間のシャトル列車に使用され、1918年にアディソン・ロードのシャトル列車に転用された。1925年から1934年まではこれらの車両はワトフォードとリクマンズワースの間で運用された。
1913年に23両の電動車と20両の付随車が発注され、これは引き戸を両端と中央に備えたオープンサルーン客車であった。これらの車両はサークル線と、新しく電車で運転されるようになった、イースト・ロンドン鉄道経由のニュー・クロス駅までの運用に用いられた。1921年に20両の電動車、33両の付随車、6両の一等制御車が3つの両引き戸を備えた形で納入された。これらもサークル線に投入された。
1927年から1933年にかけて、メオロポリタン・キャリッジ・アンド・ワゴンとバーミンガム・レールウェイ・キャリッジ・アンド・ワゴン(英語版)によって順次コンパートメント式の電車がベイカー・ストリート駅とシティからワトフォードおよびリックマンズワースへの運用に用いるために製造された。
3か月後の1868年12月24日に、メトロポリタン鉄道はブロンプトンから東へ延長してディストリクト鉄道のサウス・ケンジントン駅に乗り入れ、ディストリクト鉄道はそこからウェストミンスターまで開通して、サウス・ケンジントン駅、スローン・スクエア駅、ヴィクトリア駅、セント・ジェームズ・パーク駅、ウェストミンスター・ブリッジ駅(現在のウェストミンスター駅)が開業した。
ディストリクト鉄道はさらにブロンプトン(グロスター・ロード)駅から西へ延長する許可を得て、1869年4月12日にウェスト・ロンドン鉄道のウェスト・ブロンプトン駅まで単線で開通させた。途中駅はなく、当初はシャトル運転が行われた。1869年夏までには、サウス・ケンジントン駅からブロンプトン(グロスター・ロード)駅まで、そしてケンジントン(ハイ・ストリート)駅から分岐点までとウェスト・ブロンプトン駅への独立した線路が敷設された。1870年7月5日の夜、ディストリクト鉄道はブロンプトン(グロスター・ロード)駅とケンジントン(ハイ・ストリート)駅を結ぶ議論を呼んだクロムウェル・カーブ(英語版)をひそかに建設した。
ウェストミンスターより東では、ディストリクト鉄道の次の区間は首都土木委員会がテムズ川北岸に沿って新しく建設したヴィクトリア堤防(英語版)の上を走行した。ウェストミンスター・ブリッジ駅からブラックフライアーズ駅までの区間は1870年5月30日に開通し、チャリング・クロス駅(現在のエンバンクメント駅)、ザ・テンプル駅(現在のテンプル駅)、ブラックフライアーズ駅が開業した。
その開業以来、メトロポリタン鉄道はディストリクト鉄道における列車を運行し、一定の運行本数に対して総収入の55パーセントを受け取った。
これを実現する資金がなかったため、メトロポリタン鉄道は再び議会に働きかけて、ハーローからエイルズベリーまでの路線を建設する許可を1880年と1881年に得た。ピナー駅(英語版)まで1885年に到達し、リックマンズワース駅(英語版)とノースウッド駅(英語版)からベイカー・ストリート駅までの1時間おきの運転は1887年9月1日に始まった。チェシャム駅(英語版)を設置するために地域の協力が得られていたものの、この時点で資金を集めることはとても難しくなっていた。1885年に許可を得てリックマンズワースから5マイル(約8 km)の複線が敷設され、そこからは単線でチェシャムまで建設された。チェシャムからの列車は、途中チョーリー・ウッド駅(英語版)とチャルフォント・ロード駅(現在のチャルフォント・アンド・ラティマー駅(英語版))に停車し、1889年7月8日に運行を開始した。 メトロポリタン鉄道はエイルズベリー・アンド・バッキンガム鉄道を1891年7月1日に買収し、エイルズベリーに仮プラットホームを設置して1892年9月1日に開通した。途中の停車駅はアマーシャム駅(英語版)、グレート・ミセンデン駅(英語版)、ウェンドーバー駅(英語版)、ストーク・マンデビル駅(英語版)であった。
1867年にハマースミス・アンド・シティ鉄道は両社の共同所有となった。グレート・ウェスタン鉄道は標準軌の列車の運行を始め、1869年にハマースミス・アンド・シティ鉄道およびメトロポリタン鉄道から広軌用のレールが撤去された。1871年にグレート・ウェスタン鉄道に沿ってウェストボーン・パーク駅からパディントン駅まで2本の追加線路がハマースミス・アンド・シティ鉄道用に使用開始され、1878年にはウェストボーン・パーク駅の平面交差が立体交差に置き換えられた。ハマースミス・アンド・シティ鉄道にさらなる駅として、ウェストボーン・パーク駅(英語版)(1866年)、ラティマー・ロード駅(英語版)(1868年)、ロイヤル・オーク駅(英語版)(1871年)、ウッドレーン駅(英語版)(1908年)、ゴールドホーク・ロード駅(1914年)と開業した。1869年にはウェスト・ロンドン鉄道にアクスブリッジ・ロード駅(英語版)が開業している。
1877年10月1日から1906年12月31日までの間、ハマースミス支線の列車の一部がロンドン・アンド・サウス・ウェスタン鉄道(英語版)の線路を走って、そのハマースミス(グローブ・ロード)駅(英語版)を経由してリッチモンド駅(英語版)まで延長されていた。