W 2009 r. zostało wykonane opracowanie pn.: „Wstępne studium wykonalności premetra w Krakowie”. Jego celem było określenie uwarunkowań wprowadzenia systemu premetra lub metra, jako docelowego środka transportu publicznego w Krakowie. Zostały wykonane rysunki sytuacyjne oraz profile dla 5 wariantów (A, B, C, D i E). W prognozach ruchu dla wszystkich wariantów układu linii premetra uwzględniono funkcjonowanie Szybkiej Kolei Aglomeracyjnej. W ramach opracowania dokonano rozpoznania geologicznego podłoża gruntowego na podstawie materiałów archiwalnych oraz wydzielono kilka rodzajów elementów konstrukcyjnych, których, realizacja jest niezbędna dla funkcjonowania planowanego premetra. Dla wszystkich wariantów przeprowadzono analizę uwarunkowań środowiskowych, ekonomicznych i wrażliwości.
W podsumowaniu stwierdzono, że docelowy, a szczególnie etapowy projekt jest społecznie opłacalny. Biorąc jednak pod uwagę konieczność wysokiego zaangażowania finansowego z budżetu Miasta Krakowa, w pierwszej kolejności należy rozeznać możliwość pozyskania zewnętrznych środków bezzwrotnych (środki unijne, Skarb Państwa, inne), wprowadzić projekt do Wieloletniego Planu Inwestycyjnego Miasta Krakowa, a następnie - przed podjęciem ostatecznych decyzji co do wyboru wariantu i wprowadzenia przebiegu planowanych linii do dokumentów planistycznych - poddać je bardziej szczegółowym analizom efektywnościowym.
W związku z wynikami referendum z dnia 25 maja 2014 r., Zarządzeniem nr 1954/2014 Prezydenta Miasta Krakowa z dnia 11 lipca 2014 r. został powołany Zespół zadaniowy ds. realizacji wyników referendum w zakresie pytania obejmującego zagadnienia budowy metra w Krakowie.
Aby móc się ubiegać o dofinansowanie studium wykonalności lub koncepcji budowy metra ze środków unijnych konieczne okazało się przygotowanie studium transportowego obejmującego swym zakresem cały obszar miasta i zakładającego różne warianty rozwoju sieci transportowej. W tym celu został ogłoszony przetarg nieograniczony na „Studium rozwoju systemu transportu Miasta Krakowa, w tym budowy metra”.
Główne cele ww. opracowania to: dążenie do osiągnięcia zrównoważonego systemu transportu dla zapewnienia wysokiej jakości życia oraz uzyskanie wysokosprawnego systemu transportu dla wsparcia znaczącego rozwoju społeczno-gospodarczego. Z kolei celami szczegółowymi były: skrócenie czasu podróży, podniesienie komfortu podróżowania środkami transportu zbiorowego, zwiększenie udziału transportu zbiorowego w podróżach, rozwój niezmotoryzowanych form transportu oraz stosowanie zasad uspokojenia ruchu w wybranych newralgicznych obszarach, w tym w Starym Mieście.
W trakcie prac nad studium przeanalizowano kilkadziesiąt różnych wariantów rozwoju sieci transportowej Krakowa oraz uwzględniono różne prognozy demograficzne. Wykonano szereg analiz, w tym: ruchowe, ekonomiczne, finansowe, wrażliwości, instytucjonalne, prawne. Przygotowana została także analiza środowiskowa.