В 1912 г. инженер путей сообщения Федор Егорович Енакиев в своей книге «Задачи преобразования Петербурга» писал о недопустимости строительства эстакад и виадуков в центре города, так как они нанесли бы вред архитектурным ансамблям города, и предложил проложить подземный тоннель под Фонтанкой, улицами Жуковского и Итальянской, под Екатерининским каналом до Сенной площади и далее по Садовой улице, Вознесенскому проспекту к вокзалу Северо-Западных железных дорог. Проект не был реализован по причине своей дороговизны.
Всего до 1917 г. появилось 14 проектов метрополитена в нашем городе, среди них попадались и такие, которые в настоящее время покажутся просто наивными. Впрочем, ни один из проектов не выходил за пределы трассировки предполагаемых линий, давая лишь самое общее инженерное решение проблемы. Проектанты не опирались на серьезные геологические исследования, на точные данные глубокой разведки недр, которых в то время попросту не существовало.
Между тем к 1914 г. интенсивность движения в Петербурге и пригородах значительно увеличилась, стремительно росла численность населения, достигшая 2 118 500 человек. Городской голова Петербурга граф И. И. Толстой на одном из рабочих заседаний Думы 5 февраля 1914 г. обратил внимание гласных на сложившуюся в столице транспортную проблему, крайнюю перегруженность городских трамваев и предложил продумать вопрос о возможности прокладки линии метрополитена.
Гласные Городской думы дали добро на выделение из столичного бюджета 25 тыс. рублей на финансирование подготовки проекта подземной железной дороги, которая была поручена Управлению городских железных дорог при Городском общественном управлении, так как подразумевалось, что метрополитен после окончания строительства будет находиться в ведении этого Управления. Перед проектировщиками поставили следующие задачи: устройство линии под Невским проспектом, соединение северных и южных районов города, подвоз пассажиров к пригородным вокзалам.
Управление сформировало авторский коллектив из опытных компетентных специалистов: заведующего техническим отделом Управления городских железных дорог инженера-электрика Ю. К. Гринвальда, инженера путей сообщения П. П. Яблочкова, инженеров-электриков В. В. Желватых и В. Л. Лычковского. Руководителями проекта стали начальник Управления инженер А. Ф. Марков и его помощник, инженер-технолог А. Г. Кочан.
Несколько месяцев группа специалистов-трамвайщиков собирала сведения, анализировала существующее трамвайное движение, проводила топографическую съемку улиц. На основании собранных материалов проектировщики предложили два варианта направления подземных линий.
По первому варианту линия начиналась у Нарвской заставы, шла по засыпанной реке Тарановке, Обводному каналу, Звенигородской и Большой Московской улицам, далее в тоннелях под Владимирским и Невским проспектами, Большой Невой, Стрелкой Васильевского острова, Малой Невой, Кронверкским проспектом, через улицы Петроградской стороны, под Малой Невкой, через Каменный остров, под Большой Невкой к Сестрорецкому вокзалу и станцией «Ланская» Финляндской железной дороги. Второй вариант трассировки метрополитена предлагал две пересекающиеся линии: с севера на юг (от Нарвской заставы по набережной Обводного канала, Лермонтовскому проспекту, набережной реки Фонтанки, затем по прорытым тоннелям под Крюковым и Екатерининским каналами с выходом на Марсово поле, по Лебяжьей канавке, под Большой Невой, Кронверкским проспектом, по Сытнинской площади, Матвеевской, Широкой и Газовой улицам и далее к Ланской) и с востока на запад (от нынешнего Московского вокзала до Среднего проспекта Васильевского острова). Такая трассировка линий не только позволяла соединить все вокзалы, но и обеспечивала внутригородские перевозки. Линии метрополитена направлялись на городские окраины, что давало возможность начать их бурное развитие и застраивание.
Проект, кроме трассировки, содержал сведения о расположении эстакад и участков будущих тоннелей, глубины их проходки. Расстояние между станциями установили не более 2300 м. Интервалы между поездами метрополитена составляли 1,5 минуты. Составы двигались по линии со скоростью 4060 км/ч. По первому варианту протяженность путей составляла 18,86 км, по второму 25,07 км.
В 1915 г. эти проекты обсуждались в Императорском Русском техническом обществе. Идею строительства метрополитена поддержали инженеры Гиршсон и Рашевский, последний выступал за строительство тоннелей на большой глубине, в плотных глинах, так как при этом не будут задеты городские инженерные сети. Члены Комиссии об улучшении петроградского и пригородного пассажирского сообщения согласились, что «удовлетворить всем потребностям передвижения в Петрограде может только метрополитен с его скорыми и мощными поездами», и признали разработку проекта столичного метро «не терпящей отлагательств».
В начале 1917 г. Управление городских железных дорог представило доклад «О сооружении метрополитена и развитии городских железных дорог в Петрограде», изданный в виде книги большого формата объемом в 250 страниц, наполненной рисунками, чертежами и схемами.