Первым серьезным подходом к появлению станции "Каменка" (первоначально под проектным названием "Зоопарк") можно считать объявление Санкт-Петербургом конкурса о разработке проектной документации на продление Невско-Василеостровской линии за станцию "Приморская". 27 октября 2011 года проектный институт "Ленметрогипротранс" выиграл этот конкурс и приступил к разработке документации, в составе которой следовало спроектировать четыре станции метро: "Новокрестовская" ("Зенит" в наст.время), "Улица Савушкина" ("Беговая"), "Яхтенная" ("Богатырская") и "Зоопарк" ("Каменка"). Активизация проектных работ в этом направлении была связана с началом подготовки города к проведению Чемпионата по футболу в 2018 году и соответствующего улучшения транспортного сообщения со строящимся в тот момента новым стадионом в западной части Крестовского острова.
Согласно документации предусматривалось разбитие нового продления на два пусковых участка: первоочередной до "Беговой" и затем до станции "Зоопарк". Уже в тот момент был определен конструктив участка - все четыре станции были запланированы на мелком заложении с боковыми платформами (по аналогии со станцией "Дунайская") и двухпутным тоннелем.
Первоначально ожидалось, что строительство к "Зоопарку" начнется до сдачи в эксплуатацию "Новокрестовской" и "Беговой" - свидетельством этому является стартовый котлован Ш462 на Туристской улице, конструкция которого для экономии ресурсов и времени не предусматривала перекрытия и засыпки, а ожидала скорейшего повторного монтажа ТПМК, чтобы уже в 2017 году запустить его в северном направлении к двум новым станциям. Из-за конфликта, разгоревшегося между представителями транспортного блока Санкт-Петербурга и бессменной, как тогда казалось, компании-подрядчика строительства метрополитена выделение средств на развитие метрополитена в период 2017-2020 гг было серьезно урезано. Детали проходческого щита "Надежда", с помощью которого велась проходка двухпутного тоннеля, длительно складировались на площадке на Туристской улице и Управления механизации АО "Метрострой", после чего машина была отправлена в Москву для строительства двух перегонных тоннелей на Большой кольцевой линии метро. Проходческое оборудование вернулось в Санкт-Петербург только в декабре 2021 года. В июне 2023 года механизм был полностью собран в монтажной камере Ш462 и протестирован для последующей проходки участка к станции "Каменка"
В процессе корректировки проектной документации велось обсуждение возможности изменения типа станции "Каменка" со станции мелкого заложения с боковыми платформами на более привычную пилонную станцию глубокого заложения. На станции должно было быть 6 проемов из центрального зала в боковые станционные тоннели. Для возможности оборота подвижного состава за станцией «Планерная» предусматривалось путевое развитие с 3-мя тупиками и перекрестным съездом (по аналогии со станцией «Комендантский Проспект»). Инициаторами этого решения выступили представители ГУП "Петербургский метрополитен", которые, получив неблагоприятный опыт эксплуатации новых станций с боковыми платформами ("Беговая" и " Зенит" выявили серьезные недостатки в части гидроизоляции и последующем устранении водопроявлений, организации движения пассажиропотока в стесненной планировке и др.), хотели минимизировать риски на новом участке. Проектный институт в конечном итоге изменения в конструкцию и глубину заложения станции "Каменка" вносить не стал, но ряд серьезных корректировок был внесен. В первую очередь следует отметить то, что станция была перемещена в плане на несколько сотен метров к перекрестку Комендантского проспекта и Шуваловского проспекта. В первой редакции 2011-2012 года станция должна была располагаться ближе к Планерной улице из расчета обеспечения максимальной близости к планируемой в те годы новой площадки городского зоопарка, чему станция и обязана своим первым проектным названием "Зоопарк". В связи с отказом от переезда зоосада с Петроградской стороны город согласовал перемещение станции к месту формирования большего пассажиропотока на Комендантском проспекте. При этом осталась в силе и задумка по организации перспективной пересадки со станции "Каменка" на станцию "Шуваловский проспект" Фрунзенско-Приморской линии, строительство которой планировалось сильно не разрывать по времени с пуском "Каменки". Актуальное название "Каменка" было присвоено вслед за смещением станции Постановлением Правительства Санкт-Петербурга от 05 июня 2020 года №369
Несмотря на общую схожесть актуального проекта станции "Каменка" с ранее построенными станциями методом "Топ Даун" ("Дунайская", "Беговая" и "Зенит") в ее конструктив были внесены некоторые изменения. Также, как на и на соседней станции пускового участка - "Богатырской" - здесь оптимизировали в пользу сокращение число эскалаторных и траволаторных подъемников. Спуск из наземных павильонов в кассовую зону с турникетами должен осуществляться по каскаду лестничных маршей с дублированием лифтами. После прохода турникетов пассажиры будут проходить к единственному эскалаторному наклону (по своему уникальному - см. фотогалерею) с четырьмя лентами подъемников, которые приведут на уровень промежуточного протяженного зала над путями станциями. В свою очередь уже из этого зала можно будет попасть на обе платформы с помощью групп лестничных маршей и дублирующих их лифтов. Также к этому аванзалу запланировано примыкание переходного коридора к малому (слепому) наклонному ходу к станции "Шуваловский проспект".
Архитекторы АО "Ленметрогипротранс" предусмотрели ряд новшеств в облицовке интерьера станции и наружного облика входных павильонов. Так, в частности, было запланировано использование фрагментарной кирпичной кладки в зоне пассажирских платформ, шлифованного бетона, светильников сложной геометрической формы и даже оригинальных часов. Также, как и на станциях "Зенит", "Беговая" и "Богатырская" на "Каменке" предусмотрена установка автоматических станционных дверей.
«Зоопарк" (проектное название), "Планерная" (изменение названия на основании постановления правительства Санкт-Петербурга № 536 от 23 июня 2014 года)
Не ранее 2027 года
Архитекторы неизвестны