Проектировать следующую за «Юго-Западной» станцию начали еще в советское время. К 1971 году был готов проект, предусматривавший строительство станции на пересечении Ленинского проспекта с проспектом Вернадского и улицей Островитянова.

Новыми станциями будут пользоваться 42,4 тысячи пассажиров в сутки. В перспективе общий пассажиропоток станций увеличится до 95,4 тысячи человек в день.

Станция метро «Петровско-Разумовская» впервые появилась в планах в 1938 году в составе Таганско-Тимирязевского диаметра, который трассировался от Кузьминок через центр и на север вдоль Дмитровского шоссе.