Проектирование четвертой очереди Московского метрополитена - Кольцевой линии, фактически завершилось в 1940 г. Строители приступили к ее сооружению во время Великой Отечественной войны в 1944 г. Магистраль протяженностью 13,4 км с 12 станциями прошла, в основном, в районе Садового кольца, опоясав крупнейшие улицы и площади города, распределив пассажиропотоки по лучевым направлениям. Линия соединила семь вокзалов, разгрузив центр города и наземные виды транспорта от транзитных пассажиров. Все 12 станций Кольца в настоящее время - пересадочные на радиальные линии.
Кольцо строилось отдельными участками с их последовательным, по мере готовности, вводом в эксплуатацию:

1 января 1950 г. - "Парк Культуры" - "Курская" - 6,7 км, 30 января 1352 г. - "Курская" - "Белорусская" - 6,9 км, 14 марта 1954 г. - "Белорусская" - "Парк Культуры" - 5,8 км.
Для организации движения на этих участках были построены 4 камеры съездов для оборота поездов и зонного курсирования. Обслуживание подвижного состава Кольцевой линии переведено из электродепо "Сокол" в новое депо "Красная Пресня"

Кольцевая линия пересекает обширные водные преграды, в четырех местах проходит под Москвой-рекой. На отдельных участках приток воды в забой достигал 2500 куб. м/час. Геологическая обстановка на всем протяжении трассы характеризуется распространением карстов, особенно в районах пересечения рек Москвы и Яузы, наличием древних песчаных размывов и плывунов.

Чтобы снизить напор воды в забои и через швы между тюбингами, предотвратить вынос породы из карстов. проходку под руслам Москвы-реки на отдельных участках вели с применением водопонижения и искусственного замораживания горизонтальных выработок, а также под сжатым воздухом. Система опережающей разведки и технология щитовой проходки применительно к этим условиям обеспечивали безопасность ведения работ. 

Сложные условия строительства требовали дальнейшего совершенствования конструкций, технологических методов и организации проходческих работ.

Значительно усовершенствована конструкция чугунной тюбинговой обделки станций расширением кольца с 0,6 до 0,75 м. Это позволило облегчить его вес, сэкономить около 1 млн. комплектов болтовых скреплений, сократить длину швов, требующих чеканки. Ширина пилонов уменьшилась с 3,8 до 3 метров, а проходы между ними увеличились с 3,4 до 3,75 м.