多摩ニュータウン地域は、京王線と小田急線の間の地域であり、鉄道路線の空白地帯でした。昭和30年代末の首都圏の広域鉄道計画では、地下鉄9号線（現東京メトロ千代田線）が小田急線喜多見駅から分岐して多摩川を渡り、多摩ニュータウンに向けて小田急城山線として計画されました。京王線は地下鉄10号線（現都営地下鉄新宿線）が京王多摩川駅から延伸して多摩ニュータウンを経由して相模中野に至る京王相模原線として計画されました。
その後、京王相模原線は京王稲田堤駅、京王よみうりランド駅が1971（昭和46）年4月1日に、稲城駅、若葉台駅、京王永山駅、京王多摩センター駅が1974（昭和49）年10月18日に開業しました。
小田急城山線は小田急多摩線と改め、多摩ニュータウン区域まで鉄道延伸を図り、新百合ヶ丘駅、小田急永山駅間は1974（昭和49）年6月1日、小田急多摩センター駅は1975（昭和50）年4月23日に開業しました。さらに唐木田駅までの区間が1990（平成2）年3月27日に開業しました。（大石武朗）
京王多摩川駅での開通式 1974（昭和49）年10月18日
[『多摩ニュータウン開発事業誌－市域編｜多摩市域』より]
上空から見た永山駅 1993（平成5）年
[UR都市機構寄贈資料・公益財団法人多摩市文化振興財団所蔵]
京王相模原線と小田急多摩線は諏訪地区をトンネルで並走する。トンネルは別々に掘削するので、中心線同士を40ｍ離すことになる。必然的に両駅間が離れて設置された。また両線とも最長10両編成が想定されたので、ホーム長は210ｍとなった。
上空から見た多摩センター駅 2012（平成24）年
[公益財団法人多摩市文化振興財団撮影]
京王多摩センター駅は1974（昭和49）年10月18日に開業したが、駅前広場の整備は始まっておらず、バス停も仮設だった。1980（昭和55）年4月には多摩センター地区で多摩センター駅前広場、バスターミナルの供用が開始され、最初の商業施設「丘の上プラザ」が開業した。
多摩都市モノレール構想計画図
[多摩都市モノレール 立川北駅から多摩センター駅の開通記念パンフレットより]
多摩都市モノレールの多摩センター駅は、2000（平成12）年に開通した。多摩都市モノレールは、多摩センター駅で京王相模原線、小田急多摩線、高幡不動駅で京王線、立川南・北駅でJR中央線など、玉川上水駅で西武拝島線に接続し、多摩地域の南北をつないでいる。
唐木田駅 1989（平成元）年2月
[UR都市機構寄贈資料・公益財団法人多摩市文化振興財団撮影]
小田急多摩線多摩センター駅と唐木田駅間（1.5km）は、1990（平成2）年3月27日に開業した。唐木田駅南側には喜多見検車区唐木田出張所（車両基地）が設置された。
喜多見検車区唐木田出張所と建設中の唐木田大橋 1991（平成3）年3月
[大石武朗氏撮影]