Il y a deux modèles de trains utilisés dans le métro. Celui utilisé sur la ligne verte s'appelle MR-63 ou Vickers (à droite, en haut). Les Vickers ont été construits en 1963 mais ont été complètement remis à neuf. Un autre modèle, le MR-73 (deux photos en bas), construit en 1973, s'utilise sur les lignes orange, bleue, et jaune.

La STM dispose de 336 voitures MR-63 et 423 voitures MR-73, pour un total de 759 voitures.

La ligne verte est desservie par les plus vieux trains MR-63, plutôt que les MR-73 en service sur les autres lignes. Bien que les différents trains et rails soient compatibles (en fait, les MR-63 ont opéré sur les autres lignes jusqu'à la livraison des MR-73), ils sont séparés de cette façon puisque l'entretien des trains MR-63 se fait au garage Honoré-Beaugrand et celui des MR-73 au garage Youville près du métro Crémazie.

Une rame de métro peut se composer d'une, deux, ou trois sections, chaque section comprenant une remorque entourée de deux motrices. Un train composé de trois sections est de la même longueur que les quais d'une station de métro, soit 152,4 mètres (exactement 500 pieds).

Les voitures ont une largeur de 2,5 mètres; ce gabarit est petit comparé à d'autres systèmes de métro et restreint la quantité de passagers. Mais il a permis la construction de tunnels simples d'une largeur de 7,1 mètres, plutôt que les tunnels jumelés qu'un gabarit plus large aurait éxigé.

Un train entier de neuf voitures pèse 325 tonnes, peut contenir jusqu'à 1 260 passagers, dont 360 assis (autant que 15 autobus), et est muni de 36 portes doubles sur chaque côté.

Une rame de métro peut atteindre une vitesse maximale de 72 km/h. Le freinage du MR-63 est rhéostatique, tandis que celui du MR-73 est dynamique.

Pendant la fermeture du métro, les trains sont garés dans de grands garages aux stations Angrignon, Honoré-Beaugrand, et Henri-Bourassa, ainsi que sur les rails d'aiguillage dans l'arrière-gare de chaque station-terminus. L'entretien des trains MR-63 s'effectue au garage Honoré-Beaugrand et celui des trains MR-73 au garage Youville sur les voies de raccordement entre les stations Parc et Sauvé. Ce garage est aussi le seul endroit où les wagons de métro circulent à l'extérieur, puisque les trains neufs y sont livrés.

Le son à trois notes (il peut y en avoir plus pendant un démarrage plus lent) produit par les trains MR-73 (lignes orange, bleue, et jaune) est produit par un appareil qui s'appelle un hacheur de courant. Il sert à alimenter les moteurs électriques en stages plutôt que d'un seul coup pour prévenir une surtension.

Les voies aux extrémités des lignes sont équipées d'aiguillages. Une fois le train passé au-delà des limites de la station-terminus, il se rend à la fin des quais où il attend son tour. Le moment venu, il démarre à reculons, et l'aiguillage lui permet d'emprunter l'autre voie.

Ils aident les ouvriers de la STM lors des travaux dans le tunnel et les passagers au cas d'une évacuation d'urgence.

En 1999, le réseau a connu des retards de 138 heures au total; 855 incidents causant un délai de plus de 5 minutes ont été signalés. La grande majorité de ces retards est causée par des délits, des blessures, et des maladies chez les passagers (53 % des heures). Une cause importante de tels retards, ce sont des passagers qui retiennent les portes; elles peuvent se coincer, surtout l'hiver quand le sable des rues peut se transporter dans les mécanismes des portes.

Les trains qui passent sans s'arrêter en station sont utilisés pour faire des vérifications, par exemple des communications, des équipements au sol, ou des appareils de sécurité. Sous le nom de « trains d'essai », ces trains affichent un panneau jaune et des phares blancs.

Parfois, des trains que l'on utilise pour la formation des nouveaux chauffeurs passent eux aussi sans arrêter. Ceux-ci affichent des panneaux bleus marqués « formation », ainsi que des phares rouges.

Ces trains sont intercalés entre les trains réguliers et n'affectent alors pas le service régulier.

Ceci peut être dû à plusieurs causes.

• Parfois un train servant à la formation, comme décrit plus haut, doit effectuer de telles manoeuvres.
• Parfois, pour des raisons de sécurité, les trains doivent freiner rapidement en entrant dans une station-terminus ou dans une station où l'on effectue des travaux d'entretien.
• Les trains sont sous contrôle manuel lorsqu'ils partent d'une station; les chauffeurs sont à l'attention, et tout évenement hors de l'ordinaire cause une halte subite. Une cause particulièrement commune s'agit des passagers qui retiennent les portes.
• Un train peut devoir freiner rapidement en cas d'urgence. En particulier, si le chauffeur/la chauffeuse reçoit un avis qu'il y a une personne en détresse dans une station, il/elle freinera le train en tunnel pour entrer très lentement en station.

Toutes les stations de métro affichent les heures de passage des derniers trains sur leurs portes. (En particulier, les derniers trains de la ligne verte et orange passent à la station Berri-UQAM à 1h00, sauf samedi soir.) Le dernier train du soir utilise de petites lumières clignotantes à la tête et à la queue. Si vous ratez le dernier métro, il faut quitter la station et emprunter les transports de surface.

Dans le cas d'une interruption de service hors de l'ordinaire, un système d'autobus provisionnel dessert les stations affectées. Chaque station dispose d'un arrêt special à cette fin.

83 autres véhicules, dont 25 locotracteurs, 2 motrices de triage, 1 train dépoussiéreur, 1 balai d'aiguillage, 50 plates-formes et 4 aspirateurs, servent à soutenir les opérations du métro.