Станция — колонная неглубокого заложения, построенная по спецпроекту на пересечении Московского шоссе и улицы Гагарина. На станции построен только один вестибюль, оборудованный эскалаторами. Второй вестибюль должен был быть оборудован лестницами, но за время строительства изменились нормативы проведения строительных работ, и потребовалось перепланирование его под эскалаторы, в итоге он так и не был достроен. Станция, относящаяся к третьему пусковому участку, строилась в течение девяти лет и была открыта для пассажиров 27 декабря 2002 года. Первоначальное проектное название станции «Проспект Карла Маркса».
В 1988 году началась проходка тоннелей от станции «Гагаринская», к станции «Московская». В ту же пору были подготовлены строительные площадки станций «Московская», и, следующей за ней «Российская». Работы по оборудованию площадок, выносу коммуникаций с места строительства начались в июле 1990 года. К 1992 году был отрыт котлован станции, начаты работы по ее сооружению. Начиная с 1992 года, выделение средств на строительство Самарского метрополитена из года в год уменьшалось. Метрополитен был передан в муниципальную собственность, при этом была разрушена единая система строительства и эксплуатации метрополитенов России, единая техническая политика, накопленная годами научными, проектно-изыскательскими, конструкторско-технологическими и производственными организациями и предприятиями по метростроению.
В 1991 и 1992 годах строительство осуществлялось только с финансированием из государственного (федерального) бюджета, а с 1998 года из трех источников финансирования: федерального, субъектов Российской Федерации и городского бюджетов. На строительство станции «Московская» были выделены денежные средства, однако осваивать их было некому, потому что на тот момент «Самараметрострой» прекратил свое существование, поэтому в 2002 году предложение продолжить строительство станции метро «Московская» поступило к ЗАО «Волгатрансстрой». Компания была готова к этому ответственному заказу, в том числе и потому что оставшиеся без работы высококлассные специалисты-метростроевцы в значительной части вошли в коллектив ЗАО «Волгатрансстрой». Новое подразделение ЗАО «Волгатрансстрой-Метро» приступило к работам на перегоне от «Гагаринской» и на самой станции «Московская». Всего для того, чтобы ввести в эксплуатацию восьмую станцию Самарского метро, понадобились девять лет.
Станция построена по спецпроекту — вместо стандартных колонн, как на «Спортивной», выполнены арочные проходы, платформенная часть станции перекрыта типовыми железобетонными блоками, а центральный зал имеет сводчатое бетонное перекрытие. На невысокие колонны, облицованные красным гранитом, опираются белоснежные арки, удерживающие упругий изогнутый свод. Под сводом в проемах между бетонными балками расположены ажурные металлические украшения, золотистого цвета за которыми установлены светильники. Боковые стены облицованы белым мрамором и окаймлены снизу черным камнем, а сверху мрамором золотисто-желтоватого оттенка, перекликаясь с темой оформления центрального зала.
В центре расположена лестница — задел под переход на проектируемую вторую линию. Наверху переход сейчас упирается в бетонную стену.
Станция не имеет камеры съездов, так как предполагалось запустить ее одним пусковым участком со следующей станцией «Российская», перед которой организована камера съездов. По этой причине движение на участке «Гагаринская-Московская» организовано по особой схеме: (см. описание станции «Гагаринская»). За станцией создан задел под съезд поездов на будущую вторую ветку.
Станция работает с одним вестибюлем, вход и выходы со станции: выход № 1 на Московское шоссе и к улице Луначарского; выход № 2 торгово-офисному центру «Вертикаль».
Режим работы станции с 6-00 до 24-00, переходы открыты круглосуточно.