Московская станция «Крылатское» была открыта 31 декабря 1989 года в ходе продления Филёвской линии на север, в крупный жилой район Крылатское. Стала 139-й станцией Московского метрополитена.
Первоначально планировалось открыть станцию в ноябре, к очередной годовщине Октябрьской революции, однако из-за начавшегося в 1989 году в стране экономического кризиса срок сдачи станции был сдвинут — впервые за всю историю Московского метрополитена.
До 7 января 2008 года, когда линия была продлена на север в Строгино, станция была конечной Филёвской линии. Одновременно с продлением участок «Кунцевская» — «Крылатское» вошёл в состав Арбатско-Покровской линии.
Оформление станции посвящено теме спорта и физкультуры. В станционном зале размещены бронзовые изображения спортсменов. Характерная особенность — асимметричность свода: с одной стороны в своде имеются ниши, которые, сужаясь, поднимаются вверх по своду.
До продления линии в Строгино оформление станции было несколько иным: в частности, светильники были не над всеми скамейками и имели оригинальную форму.
Наименования станции, как и у ещё четырёх станций метро Москвы («Красногвардейская», «Коньково», «Воробьёвы горы», «Славянский бульвар»), расположены не на путевых стенах, а в центре зала.