Pour rallier Montrouge, la ligne 4 démarre à l'extrémité des installations actuelles de la ligne à Porte d'Orléans.
Le tunnel plonge alors rapidement, passe sous le square du serment de Koufra puis sous le boulevard périphérique et continue dans Montrouge dans l'axe de l'avenue de la République.
La nouvelle station Mairie de Montrouge s'insère sous l'avenue de la République, entre la place de la Libération et la place du Général Leclerc