Dự án có chiều dài khoảng 6,7km, mặt cắt ngang 120-180m. Điểm đầu kết nối với nút giao hoa thị giữa Đại lộ Thăng Long với quốc lộ 21 tại xã Thạch Hòa (huyện Thạch Thất). Điểm cuối (Km6+700) kết nối với cao tốc Hòa Lạc - Hòa Bình tại xã Yên Bình (huyện Thạch Thất).
Trên tuyến có 4 công trình cầu (vượt sông, đường ngang) và 5 công trình hầm (1 hầm chui trực thông dọc tuyến chính phục vụ thành phần đường cao tốc và 4 hầm chui dân sinh ngang đường). Tổng mức đầu tư của dự án 5.249 tỷ đồng từ nguồn vốn ngân sách thành phố và Trung ương hỗ trợ. Theo kế hoạch, dự án sẽ hoàn thành, đưa vào sử dụng năm 2026.
Dự án phải thu hồi, giải phóng mặt bằng khoảng 105,8ha, do Trung tâm Phát triển quỹ đất huyện Thạch Thất thực hiện. Dự án sẽ vừa thi công, vừa tiến hành giải phóng mặt bằng.
Phát lệnh khởi công, Phó Chủ tịch UBND thành phố Dương Đức Tuấn cho rằng, việc triển khai Dự án đầu tư xây dựng tuyến đường cao tốc Đại lộ Thăng Long, đoạn nối từ quốc lộ 21 đến cao tốc Hà Nội - Hòa Bình rất cấp thiết và quan trọng, nhằm thực hiện các quy hoạch kết nối giao thông đường bộ của quốc gia và của Thủ đô Hà Nội.
Tuyến đường sẽ kết nối Thủ đô với các tỉnh phía tây và tây nam, tạo điều kiện phát triển kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng; là động lực phát triển khu đô thị vệ tinh Hòa Lạc và chuỗi đô thị vệ tinh phía tây.
Đại lộ Thăng Long dài 30 km - là tuyến cao tốc hướng tâm phía tây, nối trung tâm Thủ đô với Hòa Bình và các tỉnh Tây Bắc, đưa vào khai thác từ tháng 10/2010 với quy mô 6 làn xe cao tốc và đường song hành hai bên.
Cao tốc Hà Nội - Hòa Bình dài 26 km đã đưa vào khai thác năm 2018 với 2 làn xe cơ giới, vận tốc 80 km/h. Cuối tháng 8.2023, tỉnh Hòa Bình đã họp cho ý kiến mở rộng cao tốc Hà Nội - Hòa Bình lên 6 làn xe, tốc độ thiết kế 100 km/h. Khi dự án mở rộng hoàn thành, từ Hòa Bình về Hà Nội chỉ mất khoảng 30 phút.
Để dự án có thể đưa vào khai thác vào năm 2026, Phó Chủ tịch UBND thành phố Dương Đức Tuấn yêu cầu ngay sau lễ khởi công, Ban quản lý dự án Đầu tư xây dựng công trình dân dụng thành phố Hà Nội (chủ đầu tư) chủ trì, phối hợp chặt chẽ với các sở, ban, ngành thành phố, các nhà thầu thi công, các đơn vị tư vấn thực hiện quản lý dự án đúng các quy định của Nhà nước; tuân thủ chặt chẽ các quy định về trình tự thủ tục đầu tư xây dựng, các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm kỹ thuật; thường xuyên theo dõi, kiểm tra, kịp thời giải quyết những vướng mắc phát sinh trong quá trình thực hiện dự án; bảo đảm an toàn lao động, an toàn giao thông và vệ sinh môi trường, hạn chế đến mức thấp nhất ảnh hưởng của việc thi công đến đời sống, lao động sản xuất của người dân trong khu vực.
Lãnh đạo huyện Thạch Thất tập trung chỉ đạo, huy động toàn bộ hệ thống chính trị, Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam và các tổ chức chính trị - xã hội từ huyện đến cơ sở phối hợp, triển khai, hoàn thành công tác giải phóng mặt bằng, tái định cư…, sớm bàn giao mặt bằng sạch để tổ chức thi công. Đồng thời, bảo đảm an ninh trật tự trong khu vực thi công, tuyên truyền tích cực để có sự đồng thuận, ủng hộ và tạo điều kiện của nhân dân xung quanh khu vực dự án.