Dopo l'apertura della prima linea sotterranea dell'Interborough Rapid Transit Company, la città iniziò a pianificare nuove linee; tra di esse vi erano la Centre Street Loop Subway e la Fourth Avenue Subway. Il progetto della Centre Street Loop venne approvato il 25 gennaio 1907 e prevedeva una linea con quattro binari, con lo scopo di collegare il ponte di Brooklyn, il ponte di Manhattan e il ponte di Williamsburg passando sotto Centre Street, Canal Street, e Delancey Street.[2] Un'estensione a sud del ponte di Brooklyn, sotto William Street e Wall Street, venne anche presa in considerazione. I contratti per la costruzione della linea vennero assegnati agli inizi del 1907 e in seguito la linea fu affidata alla Brooklyn Rapid Transit Company attraverso i Dual Contracts, siglati il 19 marzo 1913.[3]
I progetti per la stazione di Chambers Street e l'area circostante cambiarono più volte nel corso della costruzione; tra questi progetti vi è anche una connessione con i binari del ponte di Brooklyn mai completata. Nei piani del 1910, i due binari ovest avrebbero dovuto dirigersi verso il ponte, mentre i due binari est avrebbero continuato verso il Montague Street Tunnel. Tuttavia, ciò risulta diverso dal progetto effettivamente costruito e aperto nel 1931, dove i due binari esterni si dirigono verso il tunnel mentre i due interni continuano per alcuni isolati sotto Nassau Street per permettere ai treni di cambiare direzione.[8]
Il 20 settembre 2004, i treni i direzione nord vennero deviati sul secondo binario ovest e le banchine nord delle stazioni di Canal Street e di Bowery vennero chiuse. Il secondo binario est venne quindi rimosso.[9]
La linea Nassau Street inizia dopo il ponte di Williamsburg, come continuazione della linea BMT Jamaica proveniente da Brooklyn, e continua quindi sotto Delancey Street, dove si trova la stazione di Essex Street. Dopo la stazione di Essex Street, la linea possiede un collegamento con la linea IND Sixth Avenue e continua sotto Kenmare Street, dove si trova il collegamento con la Chrystie Street Connection e la stazione di Bowery, per poi deviare verso sud, sotto Centre Street.
Sotto Centre Street, dove la linea ha quattro binari, sono situate le stazioni di Canal Street e Chambers Street. Prima di questa stazione è presente un collegamento, ormai non più utilizzato, con il ponte di Manhattan.
In seguito, in corrispondenza del City Hall Park, la linea, ora a due binari, devia sotto Nassau Street, la strada che dà il nome alla linea, dove si trova la stazione di Fulton Street, posta perpendicolarmente a quella della linea IND Eighth Avenue, con la quale è collegata. Superata Wall Street, la linea Nassau Street continua sotto Broad Street, dove è situata l'omonima stazione.
Alla fine di Broad Street, la linea si unisce con la linea BMT Broadway all'inizio del Montague Street Tunnel, situato sotto l'East River, e si dirige quindi verso Brooklyn come linea BMT Fourth Avenue. Questa sezione al di sotto della stazione di Broad Street non viene utilizzata da giugno 2010, quando la linea M venne reindirizzata, insieme ad altre linee, per problemi di bilancio della MTA.
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