Mục tiêu đầu tư dự án góp phần hoàn chỉnh tuyến đường Mỹ Đình - Ba Sao - Bái Đính theo quy hoạch được duyệt, tăng cường liên kết vùng giữa thành phố Hà Nội và các tỉnh Hà Nam, Ninh Bình, Hoà Bình.
Theo quy mô đầu tư dự kiến, tổng chiều dài đoạn hơn 13km, mặt cắt ngang 21 mét. Trước đó, trong toàn tuyến dài 92,5km, đã và đang đầu tư được 79,3km.
Thành phố sẽ xây dựng 4 nút giao gồm: Nút giao với đường trục phía Nam (vị trí đầu tuyến); nút giao với quốc lộ 21B; nút giao với đường liên xã Hương Sơn; nút giao với đường Hương Sơn - Tam Chúc. Trên tuyến sẽ xây dựng cầu vượt sông Đáy và sông Châu Giang.
Theo Hội đồng nhân dân thành phố, dự án thuộc nhóm A - xây dựng đồng bộ hạ tầng kỹ thuật, lắp đặt hệ thống tổ chức giao thông với tổng mức đầu tư dự kiến hơn 2.500 tỷ đồng từ nguồn ngân sách thành phố. Thời gian thực hiện từ 2023 đến 2025.
Chủ đầu tư dự án là Ban QLDA đầu tư xây dựng công trình giao thông thành phố. HĐND thành phố giao chủ đầu tư dự án nghiên cứu có phương án thiết kế đô thị hai bên tuyến đường, phương án nút giao với các khu dân cư hiện hữu, nút giao Vành đai 5 và các dự án đường giao thông khác, đảm bảo hiệu quả đầu tư.
Theo Tổng cục đường bộ Việt Nam, việc xây dựng tuyến đường Mỹ Đình – Ba Sao – Bái Đính không chỉ bổ sung, hỗ trợ mạng lưới giao thông quốc gia theo chiều dọc Bắc Nam mà còn là tuyến đường kết nối các điểm du lịch Bái Đính – Ba Sao – Chùa Hương với Thủ đô Hà Nội.
Dự án đầu bắt đầu từ nút giao giữa trục kinh tế phía Nam với đường Vành đai 4 và kết thúc tại cầu Trường Yên thuộc địa phận xã An Sinh, huyện Hoa Lư, tỉnh Ninh Nình. Tuyến đường có tổng chiều dài 92,5km, đi qua địa phận 4 tỉnh thành là Hà Nội, Hà Nam, Hòa Bình, Ninh Bình. Dự án này đang được tư vấn đề xuất tiêu chuẩn đường ô tô cấp 2; tốc độ thiết kế 100km/h, quy mô mặt cắt ngang 4 làn xe.