Im Bahnhof Wallisellen werden die Mittelperrons verbreitert und die Zugänge zu den Perrons angepasst. Zudem ist die Verbreiterung der Katzenunterführung (Personenunterführung Ost) mit neuem Zugang zum Bahnhofplatz auf der Südseite sowie die Verbreiterung der Unterführungen Oberwiesenstrasse geplant.

Am westlichen Rand der Gemeinde Wallisellen ist eine eingleisige, 580 Meter lange Brücke über das bestehende Gleis von und nach Zürich Oerlikon geplant. Damit können die Züge von Wallisellen nach Zürich Oerlikon verkehren, ohne den Gegenverkehr zu behindern. Die Brücke beginnt bei der Glattalbahn-Haltestelle Belair und endet vor der Autobahnbrücke.

Auf der Südseite der Bahnlinie plant die SBB im Auftrag des Kantons Zürich beim heutigen Bahnweg eine neue Veloschnellroute.

Der Bahnhof Dietlikon wird neu gebaut. Er erhält ein zusätzliches viertes Gleis und breite Zugänge zu den Perrons (Passerelle mit Liften sowie stufenfreie Unterführung). Am Bahnhof wird es zudem Ladenflächen, Billettautomaten sowie Parkplätze für Velos, Autos und Mobility-Carsharing geben. 

Zudem plant die SBB am Bahnhof Dietlikon im Auftrag des Kantons Zürich die kantonale Velohauptverbindung. 

In Richtung Effretikon ersetzt eine Strassenunterführung den heutigen Bahnübergang – damit fallen Barriere-Wartezeiten weg.

Die bestehenden zwei Gleise werden zur Seite verschoben, damit es dazwischen Platz für die zwei zusätzlichen Gleise in den Brüttenertunnel gibt. Nach rund 500 Meter tauchen die beiden mittleren Gleise bei der Riedmühlestrasse in der Gemeinde Wangen-Brüttisellen in den Brüttenertunnel ab. Die beiden äusseren Gleise führen wie bisher weiter nach Effretikon, werden aber nach Norden verschoben, um Platz für die spätere unterirdische Glattalautobahn zu machen. 

Die Richtung Wallisellen verkehrenden Züge sollen die Richtung Stettbach verkehrenden Züge queren können, ohne den Gegenverkehr zu behindern. Dazu ist ein kurzer Tunnel (der neue Dietlikontunnel) unter den Gleisen zwischen der Bahnhofstrasse in Dietlikon und dem Furtbachweg in Wallisellen geplant.

Gebietsmanagement mittleres Glattal.

Der Bund plant mit dem Projekt MehrSpur Zürich–Winterthur und der Glattalautobahn zwei grosse Infrastrukturvorhaben im Landschaftsraum Eich zwischen Bassersdorf, Dietlikon und Wangen-Brüttisellen. Dies löst weitere Vorhaben aus (z.B. die Verlegung der Kantonsstrasse zwischen Baltenswil und Bassersdorf), die in diesem Gebiet grosse Eingriffe notwendig machen. Um aufeinander abgestimmte Lösungen für die Entwicklung des Landschaftraums Eich zu finden, haben sich die Beteiligten zum «Gebietsmanagement mittleres Glattal» zusammengeschlossen. Die konkreten Massnahmen werden in den nächsten Jahren im Rahmen des Projektes MehrSpur Zürich–Winterthur erarbeitet.

Im Bahnhof Bassersdorf werden die Zugänge zu den Perrons barrierefrei ausgebaut, damit alle Züge stufenfrei erreichbar sind. Mit dem Umbau des Bahnhofes sind zwei neue, breite Unterführungen geplant, die den Zugang zur südlichen Seite des Bahnhofes komfortabler machen.

In Richtung Effretikon führen neu vier Gleise. Das südliche der beiden Gleise wird zur Seite verschoben, damit es dazwischen Platz für die zwei zusätzlichen Gleise in den Brüttenertunnel gibt. Auf der Höhe der heutigen Baltenswilerstrasse tauchen die beiden mittleren Gleise in den Brüttenertunnel ab. Die beiden äusseren Gleise führen wie bisher weiter nach Effretikon. 

Aufgrund der Lage des Tunnelportals wird die Unterführung Baltenswilerstrasse aufgehoben. Die Kantonsstrasse muss vorgängig verschoben werden und mündet neu südlich der Bahnlinie in die Zürichstrasse.

Für den Angebotsausbau braucht es im Raum Dorfnest und Hürlistein zudem zusätzliche Weichenverbindungen.

Gebietsmanagement mittleres Glattal.

Der Bund plant mit dem Projekt MehrSpur Zürich–Winterthur und der Glattalautobahn zwei grosse Infrastrukturvorhaben im Landschaftsraum Eich zwischen Bassersdorf, Dietlikon und Wangen-Brüttisellen. Dies löst weitere Vorhaben aus (z.B. die Verlegung der Kantonsstrasse zwischen Baltenswil und Bassersdorf), die in diesem Gebiet grosse Eingriffe notwendig machen. Um aufeinander abgestimmte Lösungen für die Entwicklung des Landschaftraums Eich zu finden, haben sich die Beteiligten zum «Gebietsmanagement mittleres Glattal» zusammengeschlossen. Die konkreten Massnahmen werden in den nächsten Jahren im Rahmen des Projektes MehrSpur Zürich–Winterthur erarbeitet.

Kernstück des Projektes ist der rund 9 Kilometer lange Brüttenertunnel. Der Tunnel wird rund 9 Kilometer lang und verfügt über zwei Tunnelröhren mit je einem Gleis. Im Tunnel verkehren die Züge mit 160 Stundenkilometer. Die Fahrzeit im Tunnel beträgt somit rund 3 Minuten. 

Das nördliche Portal des Brüttenertunnels liegt bei Tössmühle bei Winterthur. Die Tunnelröhren teilen sich und enden in zwei Tunnelportalen im Süden: bei Bassersdorf und bei Dietlikon. Diese Linienführung ist die schnellste und leistungsstärkste Verbindung zwischen Zürich und Winterthur, da sowohl Zürich Flughafen (via Bassersdorf) als auch Zürich HB (via Dietlikon) direkt an Winterthur angebunden sind.

Die beiden Tunnelröhren sind je rund 10 Meter breit. Zwischen den beiden Tunnel gibt es 20 Querverbindungen. So kann bei einem allfälligen Ereignis in einem Tunnel der andere Tunnel als Fluchtweg genutzt werden. Beim jedem Tunnelportal ist ein Interventions- und Rettungsplatz sowie ein Bahntechnikgebäude geplant.

Tunnelportal Dietlikon
Tunnelportal Bassersdorf
Tunnelportal Winterthur Töss

Der Brüttenertunnel kommt bei Tössmühle vor Winterthur an die Oberfläche. Von dort werden die beiden zusätzlichen Gleise in das bestehende Gleisfeld eingebunden und bis zum Bahnhof Winterthur weitergeführt. Beim Tunnelportal sind ein Bahntechnikgebäude sowie ein Interventions- und Rettungsplatz geplant. 

Die zusätzlich verkehrenden Züge müssen vor Winterthur die bestehenden Gleise queren können, ohne den Gegenverkehr zu behindern. Dies ermöglichen zwei Bauwerke: Für die S-Bahnen in Richtung Zürich ist bei Neumühle eine eingleisige, rund 800 Meter lange Brücke über die bestehenden Gleise geplant. Die Schnellzüge Richtung St. Gallen queren die Gleise unterirdisch in einem kurzen Tunnel auf der Höhe der Storchenbrücke. 

Damit die Züge auch zukünftig pünktlich und sicher verkehren können, muss zwischen den Tunnelportalen bei Tössmühle und dem Bahnhof Winterthur die Bahninfrastruktur erneuert werden. Dies umfasst rund 120 Signale, 104 Weichen, 24 Kilometer Gleise, 900 Fahrleitungsmasten und 67 Kilometer Fahrleitung.

Auf der Höhe Auwiesenstrasse / Untere Vogelsangstrasse ist der neue Standort des Lösch- und Rettungszuges vorgesehen. Dies ermöglicht kürzere Interventionszeiten zum neuen Tunnel als vom heutigen Standort im Osten des Bahnhofes. Im geplanten Neubau wird es Aufenthaltsräume für das Personal, Werkstätten und ein neues Stellwerk für den Bahnhof Winterthur geben.

Am Bahnhof Winterthur Töss ist eine neue Unterführung mit Treppen, Rampen und einem Lift geplant, damit die Perrons und Züge stufenfrei erreichbar sind. Neu wird es ein zusätzliches Gleis Richtung Winterthur geben, das bei der Storchenbrücke in den geplanten kurzen Tunnel mündet. 

Umfangreiche bauliche Massnahmen.

Der zukünftige Betrieb der neuen Doppelspurlinie erfordert zahlreiche zusätzliche Infrastrukturanlagen entlang der Linienführung. Damit die neuen Gleise in das bestehende Bahnnetz integriert werden können, sind sogenannte Entflechtungsbauwerke notwendig – Tunnels oder Brücken, über die sich mehrere Bahnlinien queren können, ohne den Gegenverkehr zu behindern. Zudem sind mehrere Sicherheits- und Betriebsanlagen vorgesehen.