Đoạn đường nối từ đại lộ Thăng Long đến cao tốc Hòa Lạc-Hòa Bình dài 6,7km, Điểm đầu Dự án (Km0+00) giao cao tốc Đại lộ Thăng Long với quốc lộ 21, điểm cuối Km6+700 giao điểm đầu đường cao tốc Hà Nội - Hòa Bình.
Dự án gồm cao tốc đô thị 6 làn xe, đường song hành hai bên với hai làn xe cơ giới mỗi bên, quy mô tương đương đại lộ Thăng Long. Tuyến đường sẽ được xây dựng đồng bộ hạ tầng kỹ thuật, chiếu sáng, tổ chức giao thông.
Đường nối Đại lộ Thăng Long với cao tốc Hòa Lạc- Hòa Bình sẽ mở ra tuyến đường mới nối Thủ đô với các tỉnh Tây Bắc. Trong tổng đầu tư dự án, ngân sách Trung ương dự kiến bố trí 2.000 tỷ đồng, TP Hà Nội đảm bảo phần còn lại. Thời gian thực hiện dự án 2022-2026.
Hiện nay, đoạn tuyến nối từ đại lộ Thăng Long đến cao tốc Hòa Lạc - Hòa Bình là đường bê tông nhựa rộng 12m, mặt đường đã xuống cấp.
Đại lộ Thăng Long dài khoảng 30 km, là tuyến cao tốc hướng tâm phía Tây, nối trung tâm Hà Nội với Hòa Bình và các tỉnh Tây Bắc, đã khai thác từ tháng 10/2010 với quy mô 6 làn xe cao tốc và đường song hành hai bên.
Tiếp nối với tuyến cao tốc này là đường Hòa Lạc - Hòa Bình dài 26km đã khai thác từ tháng 10/2018 với quy mô 2 làn xe, vận tốc 80km/h. Tuyến đường này trong quy hoạch sẽ được mở rộng thành cao tốc với quy mô 4 làn xe, nối tiếp là cao tốc Hòa Bình - Sơn La trong tương lai.
