El sistema de Troncales contaba con cuatro tipos de servicios:

• El corriente, servicios que realizaban parada en todas las estaciones.
• El expreso, fueron rutas que realizaban paradas en estaciones determinadas.
• Los Súper Expresos, estos fueron establecidos desde finales de 2005 por la ampliación del sistema. De estos existían dos clases:
  • Los Asimétricos, estos recorrían el sistema en un solo sentido. Los 201 y 300 iban de norte a sur y los 200 y 301 iban de sur a norte; estos servicios sólo estaban en servicio en horas pico por la mañana y noche según su color.
  • Los Simétricos, recorrían el sistema en ambos sentidos, como la ruta 400.
• El expreso dominical, fueron servicios que operaban únicamente en los días dominicales y feriados.

Tras la entrada en operación total de la segunda fase del sistema, se implementó un nuevo sistema para facilitar la circulación por el sistema. La zonificación divide las troncales en 12 líneas o zonas que tienen letras y colores diferentes. Los mapas cambiaron en cada estación, para mostrar los servicios específicos a la estación en cuestión y la manera de llegar a las demás zonas del sistema desde allí.

Según datos suministrados por TransMilenio al diario El Tiempo en 2007, la frecuencia aproximada de los buses articulados es de siete minutos por ruta.^[4]​

Los servicios dominicales que eran numerados del 90 al 99 (B90-G90, C91-F91, B92-H92, B93-H93, B94-D94, D95-J95. C96-G96, K97-L97, M99-F99) fueron eliminados exceptuando al K98-G98, que se modificó para pasar a denominarse K42-G42 con buses biarticulados operando de la misma forma. Una semana después fueron reemplazados por rutas expresas que operaban solamente de lunes a sábado. Esto se había hecho anteriormente con expresos como D22-G22 y M47-G47.

A partir del 3 de marzo de 2018 algunos servicios modificaron sus nomenclaturas para que cuenten con el mismo número en ambos sentidos, evitando confusiones en las rutas expresas. Por ejemplo: El servicio que parte entre la estación Toberín - Foundever y el Portal Usme pasó de ser B72-H61 a B72-H72, de igual manera el D24-J24 (antes era D70-J24).

Algunas rutas se han extendido como el caso del extinto B44 y G44 (Antes era E44), que después se dividió en dos (E42-G42, B46-G46), mientras otras se han recortado como el H51 (Pasó a ser A51). Otros ejemplos de estos son el B52 o D51 (acortaron su recorrido dentro de la misma troncal).

El 5 de noviembre de 2022 se simplificaron algunas rutas del componente troncal, los cuales fueron del Portal Américas, esto con el fin de agilizar mejor los desplazamientos de los usuarios hacia sus destinos. En este caso las rutas B14-F14, C29-F29, B52 y F62 fueron reemplazados por los servicios A60-F60, A61-F61 (para los usuarios con destinos hacia la troncal Caracas) y B26-F26 (para los usuarios con destino a la troncal Autopista Norte). Mientras que los servicios B28-F28 y E32-F32 fueron modificados en sus distribuciones de paradas y horarios.^[5]​

El 1 de abril de 2023 se simplificaron algunas rutas del componente dual, los cuales fueron del Portal 20 de Julio, esto con el fin de agilizar mejor los desplazamientos de los usuarios hacia sus destinos. En este caso las rutas D81-M81, fueron modificados por los servicios D81-L81, (para los usuarios con destinos hacia la troncal de la Carrera 7 y la Calle 80) y la Ruta L82-M82 (para los usuarios con destino a Corredor Carrera 7) fueron modificados en sus distribuciones de paradas y horarios.^[6]​

El sistema de troncales cuenta con tres tipos de servicios:

• Corriente o Ruta Fácil: Son las rutas numeradas del 1 al 8 que hacen parada en todas las estaciones y funcionan todo el día. A partir del mes de agosto de 2008, este tipo de servicio recibió el nombre de "Ruta fácil".^[7]​ El 17 de junio de 2017 estos servicios se modificaron reemplazando los recorridos que operaban desde 2006 por trazados más cortos, además de un cambio de nomenclatura, la cual dejó de incluir la letra y el color de la zona de destino, es decir que solamente muestran el número y el destino. Actualmente son 8 servicios corrientes.^[8]​
• Expreso: Rutas que únicamente hacen parada en las estaciones determinadas en su ruta, son numeradas del 10 al 76.
• Troncal con bus dual: Rutas para extender el servicio troncal de TransMilenio a vías arterias, comenzando con la Carrera Séptima, son numeradas del 81 al 89.^[9]​
• Expresos todos los días: Son servicios expresos que operan todos los días. Desde marzo de 2018, algunas rutas que originalmente operaban de lunes a sábado ampliaron su horario a domingos y festivos.