Серпухо́вско-Тимиря́зевская ли́ния (в 1983-1991 гг. - Серпуховская линия) - девятая по официальной нумерации и десятая по хронологии линия Московского метрополитена. Связывает с центром спальные районы на севере и юге города. На схемах обозначается серым цветом и числом Серпуховско-Тимирязевская линия.
Серпуховско-Тимирязевская линия - полностью подземная, в её составе 25 станций. Длина - 41,2 км, среднее время поездки по всей линии - 58 минут, пятая по длине линия метро. Участки «Алтуфьево» - «Владыкино» и «Тульская» - «Бульвар Дмитрия Донского» - мелкого заложения, «Петровско-Разумовская» - «Серпуховская» - глубокого. При этом часть перегонного тоннеля между станциями «Владыкино» и «Отрадное» фактически находится выше уровня земли, представляя собой крытый метромост через реку Лихоборку. На всех станциях линии вход и выход пассажиров из вагонов осуществляется с левой стороны относительно движения поезда, все станции линии имеют островные платформы.
С 2001 по 2009 годы Серпуховско-Тимирязевская являлась самой длинной линией Московского метро, теперь же она уступает пяти другим линиям: Большой кольцевой (71 км), Арбатско-Покровской (45,1 км), Сокольнической (44,1 км), Замоскворецкой (42,8 км) и Таганско-Краснопресненской (42,2 км) линиям. До 1 марта 2023 Серпуховско-Тимирязевская линия оставалась самой длинной полностью подземной линией не только в Московском метро, но и во всех метрополитенах Европы (ныне уступая Большой кольцевой линии), и является пятой по длине полностью подземной линией в мире (после Большой кольцевой линии, линии 3 Гуанчжоу, линии 10 Пекина и линии 5 Сеула). Кроме того, с 2002 по 2019 годы имела самое большое количество действующих станций в Московском метрополитене (с июня 2019 по февраль 2023 этот статус носила Сокольническая линия; с 1 марта 2023 этот статус передан Большой кольцевой линии). Также Серпуховско-Тимирязевская линия является первой в московском метро, продлённой за пределы Московской кольцевой автомобильной дороги. До запуска Солнцевской линии Серпуховско-Тимирязевская пересекала все линии (Калужско-Рижскую и Калининскую - без пересадок), кроме монорельса.
В конце 2012 года на линии началась замена подвижного состава. В электродепо начали поступать новые составы из вагонов 81-760/761 «Ока», которые к марту 2015 года полностью заменили старые 81-717/714. Официальной датой прекращения эксплуатации этих вагонов на линии является 12 апреля 2015 года, именно тогда состоялся последний рейс состава модели 81-717/714 (состав: 0140-9909-9899-0858-0829-0824-0827-0143) из ТЧ-14 «Владыкино», который был специально передан обратно из ТЧ-2 «Сокол».
15 января 2015 года на Серпуховско-Тимирязевской линии состоялась первая поездка с пассажирами состава модели 81-760А/761А/763А «Ока» со сквозным проходом[8]. Спустя короткое время в депо «Владыкино» поступил второй состав. Позднее было решено сделать эти поезда именными и оформить снаружи и изнутри цветными аппликациями - один в честь 70-летия победы СССР в Великой отечественной войне, а другой в честь 80-летия Московского метрополитена. Регулярная эксплуатация началась вместе с запуском именного поезда «70 лет Великой Победы», который 22 апреля 2015 года начал движение по Серпуховско-Тимирязевской линии. 13 мая был запущен второй поезд «80 лет в ритме столицы». 27 января 2016 года оба состава 81-760А/761А/763А «Ока» были переданы на Таганско-Краснопресненскую линию. 19 января 2018 года «Поезд Победы» был возвращён обратно в депо «Владыкино», и с 23 января вновь начал регулярное движение по Серпуховско-Тимирязевской линии уже с обновлённой экспозицией. 24 августа 2018 года был также возвращён поезд «80 лет в ритме столицы», с последних чисел августа в пассажирской эксплуатации. 31 августа 2018 года в депо «Владыкино» был передан «Космический поезд», который с 7 сентября начал регулярное движение по Серпуховско-Тимирязевской линии, на которой ранее не эксплуатировался. 18 ноября 2018 года поезд «80 лет в ритме столицы» и «Космический поезд» были переданы в депо «Солнцево». В начале февраля 2019 года туда же был передан и «Поезд Победы».
В настоящее время на линии задействовано около 720 вагонов.