Cao tốc Nội Bài - Lào Cai được xây dựng theo tiêu chuẩn loại A. Tuyến đường được chia làm 02 đoạn. Từ Hà Nội đi Yên Bái có 4 làn xe, 2 làn dừng khẩn cấp với tốc độ tối đa 100 km/h và đoạn từ Yên Bái đi Lào Cai với 2 làn xe, 2 làn dừng khẩn cấp, tốc độ tối đa 80 km/h. Dự án có tổng mức đầu tư 1.464 triệu USD từ vốn vay ưu đãi ADF (ADB), vay thông thường OCR (ADB) và vốn đối ứng trong nước cho giải phóng mặt bằng.
Ngoài 245 km đường cao tốc loại A, trên tuyến còn xây dựng mới 2 cầu lớn là cầu Sông Hồng và Sông Lô có chiều dài lần lượt 1,6 km rộng 16,5m, một hầm xuyên núi dài 530m, hầm chui giao quốc lộ 2 dài 645m, xây dựng 460 cống hộp và cống phục vụ dân sinh. Các đơn vị thi công đã đào đắp khối lượng đất đá lên đến 100 triệu m3; sử dụng gần 1,8 triệu tấn bê tông nhựa các loại; trên 600.000 m3 bê tông...
Sau 7 năm triển khai thi công, tuyến đường đã chính thức được đưa vào vận hành. Cao tốc Nội Bài- Lào Cai giúp các phương tiện giảm một nửa thời gian lưu thông từ Hà Nội đi Lào Cai (so với 7 giờ như trước đây) và rút ngắn thời gian đến các tỉnh Tuyên Quang, Hà Giang hơn một nửa so với lưu thông trên tuyến đường hiện hữu. Qua đó, làm giảm áp lực giao thông cho các tuyến lân cận như quốc lộ 2, quốc lộ 2B, quốc lộ 32C, quốc lộ 4E và quốc lộ 70.
Tuyến cao tốc được kết nối với các tuyến đường, tỉnh lỵ, khu công nghiệp bằng nhiều nút giao như giao với quốc lộ 2B, quốc lộ 2, quốc lộ 32, đường Mậu A - An Thịnh, quốc lộ 279, quốc lộ 4E, đường Bình Minh (Lào Cai)... để phương tiện dễ dàng ra vào đường cao tốc. Tại các nút giao này đều bố trí các trạm thu phí.
