Маршрут не единожды достраивался, менял транспортный состав. С 2004 г. Киевский вокзал и наземную станцию «Аэропорт» соединяла линия, по которой курсировали экспресс-поезда. На них пассажиры добирались до наземной станции, а от нее уже – автобусами до терминала. В 2005 г. линию удлинили непосредственно к подземной платформы во Внуково. Это позволило пассажирам попадать в помещение аэропорта через терминал.
В 2008 г. всю линию передали в управление ООО «Аэроэкспресс». Расписание и курс рейсов при этом не поменялся, лишь некоторые маршруты, следующие утром и вечером, стали делать остановку на платформе «Переделкино».
Транспортный состав этой линии также существенно изменился с момента ее запуска. Изначально, маршрут обслуживали составы типа ЭД4М, 2017 г. их практически на 100% сменили двухэтажными ЭШ2. В 2018 г. ЭД4 были сняты с линии, а линию стала обслуживаться вышли одноэтажными ЭД4МКМ-АЭРО.