在施工方案問題上遇到的首要問題是埋設深度問題。從地質考察分析來看，在北京修建地下鐵道是有一定難度的，主要是松散的土層很厚，并且越往東越厚。如果從戰備的角度來考慮，地鐵采取深埋在西郊比較適宜。第一方案復興門到公主墳段可以埋到30—40米深；第二方案西直門到頤和園段可以埋到60—80米深；在天安門到東單段則需要埋到110—120米深，再往東還需要埋得更深，且修建時間長、施工問題復雜、投資大。如果采用淺埋的方法（即離地面2—5米深），則只能解決交通問題，不能解決防空問題；如果采用淺埋加固結構使隧道具有較大的防護能力，必然會加大投資，且這種防護能力也是有限的。

按照深埋或者基本深埋的方案，北京市上報中央的方案是大約設計工作要用3年，施工要用7年；同時，還要派專家到蘇聯學習。這些人力、物力的投入，對于剛剛成立不到10年的新中國來說是相當困難的。針對以上問題，北京市委建議，“如果不考慮戰備上的需要，只從城市交通的需要出發，那么，在十幾年內北京的城市交通主要應當從改善地面交通著手（這比修建地下鐵道省錢得多），在第四個五年計劃內不需要，同時國家的財力物力也不可能修建地下鐵道”。1957年9月23日，中央作出批示：“關于北京地下鐵道建設問題所提出的兩個方案的報告閱悉，可先采取第一方案，并同意明年派人去蘇考察，對于現有組織機構，技術干部應壓縮一下，技術干部留少一點，明年出國考察人員亦不要過多。同時應繼續將地質情況勘察清楚。待各方面情況弄清后再定。”

1958年，中共中央指示，要盡速修建北京地下鐵道，并定鐵道部負責組織設計和施工。10月30日，中共北京市委就《關于北京地下鐵道一期工程線路埋設方案》進行討論并作出決議：“地下鐵道應迅速籌備修建，爭取盡快開工，全部采用深埋方案。”11月27日，鐵道部地下鐵道工程局成立，受鐵道部和北京市委雙重領導，同時撤銷北京地下鐵道籌建處。12月31日，北京地下鐵道工程局局長會議傳達了周總理的指示：“地下鐵道要修，可先試點，取得經驗。”至此，新中國地鐵建設邁出了關鍵性的一步。