1958年首先开通的是里加段
卡卢加—里加线最早的通车部分位于莫斯科东北方向。1958年5月1日投入使用的四站，按当时名称为植物园、里加、和平和全苏农业展览会站，后来分别称和平大街、里加、阿列克谢耶夫和国民经济成就展览馆站。线路把里加火车站一带和展览会地区接入地铁网络，但还没有穿过市中心连到西南部。
这段工程属于莫斯科地铁第五期建设。里加站于1954年开工，设在火车站广场附近；1958年广场扩展时，地面站厅也建成。各站的地名和功能说明了早期线路的服务范围：它首先解决沿东北向城市交通走廊进入地铁的问题。
里加站的设计需要跨地协作
里加站地面站厅与地下站台厅由不同团队设计。地面部分包括建筑师克拉韦茨、戈卢别夫和科列斯尼科娃；地下部分经过竞赛，选定拉脱维亚建筑师赖因费尔兹与阿普西蒂斯的方案。莫斯科地铁建设机构负责把这些建筑安排落实到地下工程。
车站采用深埋三拱、墩柱式布局，三条平行隧洞分别容纳中央大厅和两侧站台轨道。装配式铸铁管片构成主要衬砌。部分饰面材料在里加生产，再运到莫斯科安装；大型曲面陶瓷块给生产与安装都带来困难。施工图完成前，团队在隧洞内制作了等大的胶合板墩柱模型，涂上预定颜色，检查空间和装饰效果。
参考：[2]
西南段起初独立运营
1962年10月13日，卡卢加放射线从十月站通往新切廖穆什基站，中间经过列宁大街、学院和工会站。这是另一条由环线向外伸出的线路。1964年4月15日，它又延长至当时的卡卢加站；此后还需建设中心段，才能与北面的里加段相接。
西南段首先向诺金广场推进。工程年表把十月站至该广场的区间记在1970年12月30日交付记录之下，运营方刊物则记载车站于1971年1月3日开放。诺金广场站后来改名中国城站，起初同时是两条放射线的终点，一座大厅供下车，另一座供上车，尚未发挥后来完整的同站台换乘功能。
在运行中的地铁旁施工
最后的连接段从诺金广场到和平大街，增设屠格涅夫和集体农庄站，后者后来改名苏哈列夫站。密集的多层建筑、既有地铁的深度和换乘要求，共同决定了深埋线路的走向。莫斯科地铁设计院与地铁建设单位协作，在部分区间尝试钢筋混凝土衬砌，并用膨润土浆液处理防水问题。
屠格涅夫站还要接入当时的基洛夫站。施工队把既有站中央厅延长63米，在不中断正常运营的条件下开设连接洞口，先设置钢筋混凝土框架并注浆加固，再利用夜间作业。工程报道点名第五施工安装处的巴尔卡洛夫工段，以及阿夫多宁、米奈琴科夫等扶梯安装班组，显示土建、加固与机电安装需要分工配合。
参考：[3]
连接段改变乘车与换乘方式
设计院年表把连接段交付列为1971年12月31日；莫斯科地铁的运营刊物把两条放射线实际接通记为1972年1月5日。自此，北部展览馆地区与西南部可以沿同一条线路穿越中心。屠格涅夫站通过走廊、跨轨通道和扶梯接入既有线路，新增车站也把出口布置在客流集中的街道和广场附近。
当时工程报道给连接段列出的通过能力为每小时40对列车，这是设施设计指标。线路贯通扩大了可直接到达的范围，而换乘节点仍随其他线路建设继续完善：中国城站到1975年底才完整发挥同站台换乘作用。
延伸工程继续改变两端
贯通之后，卡卢加—里加线仍分段扩展。1974年线路向西南延至别利亚耶沃，1978年又从国民经济成就展览馆站向北延至梅德韦德科沃，新增植物园、斯维布洛沃和巴布什金等站。1958年的四站北段，因而是后来长距离跨城线路的起点；其服务范围和换乘方式，是在随后二十年的分期工程中逐步形成的。
参考：[1]