Dự án có chiều dài 21,7km. Điểm đầu tại Km14+00 địa phận Ba La, quận Hà Đông, điểm cuối tại Km38+00, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, tiếp giáp huyện Lương Sơn. tỉnh Hòa Bình (không bao gồm đoạn qua thị trấn Chúc Sơn, huyện Chương Mỹ từ Km19+920 đến Km22+220); mặt cắt ngang từ 50 đến 60m.
Trên tuyến có 7 cầu đường bộ và 1 cống hộp; 4 nút giao chính, trong đó các nút giao khác mức theo quy hoạch với quốc lộ 21A, đường trục bắc-nam (Hà Tây cũ) và Vành đai 4 sẽ thực hiện theo các dự án riêng.
Trước mắt, khi các nút giao khác mức chưa được đầu tư xây dựng thì đoạn tuyến qua khu vực nút giao được thiết kế theo quy mô mặt cắt ngang điển hình phù hợp với chỉ giới đường đỏ, bảo đảm tầm nhìn tối thiểu an toàn. Riêng nút giao Ba La (giao với quốc lộ 21B) thiết kế giao bằng, điều khiển bằng đèn tín hiệu và vạch sơn dẫn hướng.
Theo quyết định phê duyệt, dự án có tổng mức đầu tư hơn 8.100 tỷ đồng từ nguồn vốn ngân sách thành phố Hà Nội và vốn ngân sách Trung ương hỗ trợ.
Dự án được thực hiện từ năm 2022 đến 2027.
