Thiết kế do Cty TNHH Tổng viện nghiên cứu thiết kế xây dựng đô thị Bắc Kinh thực hiện và Tổng Cty Tư vấn thiết kế GTVT (TEDI, của Bộ GTVT Việt Nam) và Bộ GTVT Việt Nam thẩm tra. Theo đó, dự án được thiết kế theo quy phạm thiết kế METRO GB50157 của Trung Quốc. Trong đó, quy định trắc dọc có độ dốc cho phép từ 0 phần nghìn đến 30 phần nghìn.
Đối với dự án Cát Linh - Hà Đông, trắc dọc thiết kế đi qua 12 nhà ga có độ dốc đường ra vào ga tối đa 23 phần nghìn. Theo Bộ GTVT, độ dốc thiết kế này phù hợp với quy trình và xem xét các điểm vượt đường đô thị, đường, cầu dân sinh dọc tuyến để đảm bảo tĩnh không. “Thiết kế cao độ tuyến đường sắt Cát Linh - Hà Đông đã xem xét đầy đủ các yếu tố, thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo an toàn sau khi đưa vào vận hành khai thác” - Bộ GTVT khẳng định. Ngoài ra, Bộ GTVT cho hay, dự án có gói thầu tư vấn về an toàn; phải phù hợp với hệ thống đường sắt đô thị quốc tế mới được phép đưa vào khai thác.
Tuyến đường sắt Cát Linh - Hà Đông được đầu tư bằng vốn vay ODA của Trung Quốc, dài 13,05km, khổ đường 1.435mm và 12 nhà ga trên cao; trang bị 13 đoàn tàu, tần suất 2 phút/chuyến, tốc bình quân khai thác 35km/h.