線路來由
九佛鎮運營時期（1993 - 2016.08.05）
1978年改革開放以來，隨著廣州郊區的民眾陸續進城經商或務工，郊區各地對交通出行的願望越發強烈，天平架到沙河一帶成為了舊廣從路沿線居民生活和工作的主要地點。1985年廣州第二汽公司在白雲區設立東北郊區的第一條公共運輸線路，受新廣從路將未開建的道路因素，以及廣州郊區的地理位置和對沿線地區的經濟帶動作用，乘客的主要集中地，而選定沙太路連線廣從路為行車路線，在白雲區九佛鎮設立終點站，從此為舊廣從路沿線居民的出行提供便利。
501路進駐舊廣從沿線之前，前期是310路的公交線，使用的是鉸接式公共汽車，車身中段有很大的圓形鉸鏈轉向盤以連線兩節車廂和轉向，座椅全為鐵架鋪板樣式，前後車門為摺疊式，配置司機和乘務員各一名。
310路初期的行車站點為黃沙 <=> 九佛鎮，行駛主要站點有：九佛，新和，鍾落潭，竹料，太和，天平架，沙河，黃花崗，區莊立交，環市東路，花園酒店，小北路，東風中路，解放路，沿江路，西堤，黃沙。
不久經歷了兩次調整，市區總站先是變更到小北路總站，最終調整到白雲路總站。
此時廣州東部郊區線路均設定市區總站於白雲路。
當時舊廣從路四條線路為：
310路：白雲路 <=> 九佛鎮
311路：白雲路 <=> 鍾落潭鎮
312路：白雲路 <=> 竹料鎮
313路：白雲路 <=> 太和鎮
1993年，廣州公交進行整合擴充，上述四條線路合併成501線路，行車站點：白雲路總站 <=> 九佛鎮。
線路變遷
白雲路時期
2005年廣州公交導乘手冊營運時期：1993 - 2007
票價：全程7元，分段收費
收發時間：白雲路總站06:30-20:00，九佛總站06:00-19:30
北行：白雲路總站 - 中山醫 - 東山口 - 農林下路 - 執信中學 - 黃花崗- 動物園 - 永福路 - 沙和路 - 天平架 - 天虹賓館 - 三九腦科醫院 - 軍醫大學 - 白雲山中藥廠 - 大源 - 百足橋 - 太和 - 羅村 - 中和 - 竹料 - 安平莊 - 鍾落潭 - 佛公橋 - 新和 - 青年農場 - 鳳尾 - 九佛總站 (共27站)
南行：九佛總站 - 鳳尾 - 青年農場 - 新和 - 佛公橋 - 鍾落潭 - 安平莊 - 竹料 - 中和 - 羅村 - 太和 - 百足橋 - 大源 - 白雲山中藥廠 - 軍醫大學 - 三九腦科醫院- 天虹賓館 - 沙和路 - 永福路 - 動物園 - 黃花崗 - 執信中學 - 農林下路 - 東山口 - 中山醫 - 白雲路總站 (共27站)
動物園時期
動物園總站線路行程：九佛鎮 - 動物園總站
營運時期：2007 - 2008
票價：全程5元，分段收費
收發時間：動物園總站06:30-20:00，九佛總站06:00-19:30
北行：動物園總站 - 永福路 - 恆福路 - 鐵路療養院 - 省銀行醫院 - 省第二中醫院 - 市胸科醫院 - 橫枝崗(廣醫腫瘤醫院) - 橫枝崗路北 - 雲台花園 - 白雲山管理局 - 景泰坑 - 廣園客運站 - 柯子嶺 - 盈翠華庭 - 廣州體育館 - 白雲國際會議中心 - 白雲山西門 - 外語學院 - 黃石東路口 - 陳田村 - 元下田 - 白雲畜牧公司 - 永泰新村口 - 永泰廣場 - 紅路路口 - 東平派出所 - 東平村口 - 東平路口(白雲心理醫院) - 龍歸路口 - 永興村口 - 石湖村口 - 營溪村 - 廣和莊 - 太營路 - 太和(謝家莊) - 羅村 - 中和(烏溪路口) - 竹料 - 安平莊 - 鍾落潭 - 佛公橋 - 新和 - 青年農場 - 鳳尾(鍾落潭) - 龍潭 - 九佛總站 (共47站)
南行：九佛總站 - 龍潭 - 鳳尾(鍾落潭) - 青年農場 - 新和 - 佛公橋 - 鍾落潭 - 安平莊 - 竹料 - 中和(烏溪路口) - 羅村 - 太和(謝家莊) - 太營路 - 廣和莊 - 營溪村 - 石湖村口 - 永興村口 - 龍歸路口 - 東平路口(白雲心理醫院) - 東平村口 - 東平派出所 - 紅路路口 - 永泰廣場 - 永泰新村口 - 白雲畜牧公司 - 元下田 - 陳田村 - 黃石東路口 - 外語學院 - 白雲國際會議中心 - 廣州體育館 - 盈翠華庭 - 柯子嶺 - 交電新村 - 廣園新村 - 廣園購物中心 - 廣園中路 - 景泰坑 - 白雲山管理局 - 白雲仙館 - 麓湖公園(市藝術博物院) - 省第二中醫院 - 省銀行醫院 - 鐵路療養院 - 恆福路 - 永福路 - 動物園總站 (共47站)
廣州火車東站時期
廣州火車東站總站線路行程：九佛總站 - 廣州火車東站總站
營運時期：2008 - 2016.08.05
票價：全程6元，分段收費標準：廣州火車東站總站--太和(謝家莊)區間3元，廣州火車東站總站--鍾落潭路口區間4元，廣州火車東站總站--九佛總站區間6元；太和(謝家莊)--鍾落潭路口區間3元，太和(謝家莊)--九佛總站區間4元；鍾落潭路口--九佛總站區間3元
收發時間：廣州火車東站總站06:30-20:00，九佛總站06:00-19:30
北行：廣州火車東站總站 - 林和西路口 - 林和西橫路 - 白雲區醫院 - 軍體院 - 豪景花園 - 天平架 - 僑樂新村 - 南華工商學院 - 天虹賓館 - 沙太南路 - 三九腦科醫院 - 京溪路口 - 南方醫科大學 - 白雲農批市場 - 白雲山中藥廠 - 金湖住宅區 - 金盤嶺教練場 - 公用事業技校 - 市交通技工學校 - 友好老年公寓 - 壽星大廈 - 友好醫院 - 大源 - 大源北(廣州涉外學院) - 茶山莊 - 百足橋 - 大源路北 - 上南村 - 一一五中學 - 羅洞村口 - 米龍村 - 太和中路 - 太和文化廣場 - 太和(謝家莊) - 沙亭崗村口 - 龍塘路口 - 大羅村 - 烏溪村 - 良田路口 - 竹料路口 - 安平村 - 五龍崗路口 - 鍾落潭（大鐘） - 鍾落潭路口 - 長腰嶺 - 長腰嶺北（白雲裘皮交易中心）- 鍾落潭高校園 - 佛公橋 - 湴湖(廣州科技學院)- 新和 - 登塘村口 - 青年農場 - 鳳尾村口 - 富田崗 - 新南村 - 蟹莊村口 - 楓下村北 - 楓下村口 - 荷棠下村 - 九佛總站 (共60站)
南行：九佛總站 - 荷棠下村 - 蟹莊村口 - 新南村 -富田崗 - 鳳尾村口 - 青年農場 - 登塘村口 - 新和 - 湴湖(廣州科技學院) - 佛公橋 - 鍾落潭高校園 -長腰嶺北（白雲裘皮交易中心）-長腰嶺 - 鍾落潭路口 - 鍾落潭（大鐘）- 五龍崗路口 -安平村 - 竹料路口 - 良田路口 - 烏溪村 - 大羅村 - 白雲社會福利服務中心 - 沙亭崗村口 - 太和(謝家莊) - 太和文化廣場- 太和中路 - 米龍村 - 一一五中學 - 上南村 - 大源路北 - 百足橋 - 茶山莊 - 大源北(廣州涉外學院) - 大源 - 友好醫院 - 壽星大廈 - 友好老年公寓 - 市交通技工學校 - 公用事業技校 - 金盤嶺教練場 - 金湖住宅區 - 白雲山中藥廠 - 白雲農批市場 - 南方醫科大學 - 京溪路口 - 三九腦科醫院 - 沙太南路 - 天虹賓館 - 南華工商學院 - 僑樂新村 - 天平架 - 豪景花園- 白雲區醫院 - 林和西橫路 - 林和西路口 - 林和西路 - 林和中路 - 廣州火車東站總站 (共59站)
車程
九佛鎮路線時期
火車東站到九佛鎮的車程從黃埔區九佛總站出發，到廣州火車東站總站，全程為50.2公里。
實行公交限速行駛，時速40公里，設計行車時間為1.5小時，路況影響下，實際行車時間為2.5小時。
行車因素
九佛鎮路線停運的原因
經濟的發展，出行條件不斷變化，由於交通環境因素，501路行車時間長也逐漸被人詬病。
1、道路制約。私人汽車越來越多，沙太路友好老年公寓到白雲山藥廠段依舊保持著兩車道，因而造成交通擁擠，經常堵車，交通環境不能滿足現時行車需要。
2、公交限速。廣州交委規定公車限速行駛以保障乘客和路人的安全，車速不能超過40公里每小時，影響著遠郊出行時間。
3、線路最佳化。線路最佳化對沿線居民出行和公交營運有很大影響，501路曾經變更到新廣從行駛，甚至有提出取消的計畫，但遭到沿線乘客的反對，原因是沿線的出行人數很多，運力需求很大，尤其是蘿崗區成立之後，僅九龍鎮帶來的巨大出行人數，也讓新增的公交345路也難以應付。
最新變動
九佛鎮路線的終結
據廣州市交通委員最新的線路調整方案，501路（廣州火車東站 < = > 九佛鎮）確定於2016年8月6日起正式停止運營，並由新線路節假日13路代替（逢周五、六、日開行，60分鐘一趟，廣州火車東站 < = > 九佛鎮） 。
最終501路選擇了結束在廣州市北郊的運營歷史，感謝23年的陪伴——501路。
501路（廣從路的終結, 2016-08-05）