Nội dung vận hành thử được thực hiện theo chu trình từ đơn giản đến phức tạp, với các tình huống như trong giai đoạn vận hành chính thức. Hoạt động và kết quả vận hành thử có sự giám sát, đánh giá của liên danh tư vấn độc lập Apave-Certifier-Tricc.
Cụ thể, sẽ có 5 đoàn tàu chạy liên tục dọc trên chính tuyến ở cả hai chiều, mỗi đoàn tàu chạy cách nhau 10 phút và vận hành qua hệ thống điều khiển tự động.
Trước mắt, các đoàn tàu sẽ được vận hành thử ban đêm với đầy đủ các hạng mục như chạy có tải trọng, vận hành nhà ga, lập biểu đồ chạy tàu, vận hành các tiện ích phục vụ hành khách…
Thời gian vận hành thử sẽ kéo dài 3-6 tháng, sau đó dự án sẽ chính thức được đưa vào khai thác thương mại.
Hiện Cục Đăng kiểm Việt Nam đã kiểm định xong các đoàn tàu đường sắt Cát Linh - Hà Đông ở trạng thái tĩnh. Kiểm tra kiểm định cho thấy kết quả phù hợp với quy chuẩn đường sắt đô thị của Việt Nam. Cục ĐKVN sẽ tiếp tục kiểm định về an toàn chất lượng phương tiện ở trạng thái hoạt động, bao gồm hoạt động trên đường thử tàu tại depot và trên chính tuyến, đồng thời phối hợp với đơn vị tư vấn độc lập đánh giá, thẩm định và chứng nhận an toàn hệ thống.
Đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông có chiều dài tuyến đi trên cao là 13,5km (từ Cát Linh đi Hà Đông), khổ đường 1.435mm và 12 nhà ga trên cao. Đoàn tàu chạy với vận tốc thiết kế tối đa 80km/giờ, vận tốc bình quân khai thác 35km/giờ, khai thác với tần suất vận chuyển khoảng 2 phút/chuyến.