В связи со строительством в Ялтелетней резиденции царя Николая II с целью сократить время передвижения из Ялты к монастырю (и, соответственно, к царским охотничьим угодьям) в 1910 году начались работы по прокладке более короткого пути из Ялты в Алушту через Никитскую яйлу (у истоков данных работ стоял лесничий Южнобережного лесничества А. Ф. Скоробогатый[4]). К 1912 году был открыт участок дороги между Массандрой и Никитской яйлой (нынешний кордон Красный Камень)[4]. Сквозное сообщение между Ялтой и царским охотничьим домом было открыто 23 октября 1913 года (по старому стилю)[4]. Дорога получила традиционное именование благодаря царской фамилии.
В советское время шоссе использовалось для нужд государственных дач и охотничьих угодий высокопоставленных чиновников, располагавшихся на территории нынешнего Крымского природного заповедника. Последний капитальный ремонт шоссе был осуществлён в 1956-57 годах[4]; тогда же была сооружена знаменитая «Беседка ветров»[6][7], представляющая собой 6-метровую купольную ротонду, стоящую прямо у южного скального обрыва Гурзуфской яйлы.
Шоссе начинается от посёлка Массандра. Извилистым серпантином дорога поднимается на Никитскую яйлу, где находится её высшая точка — Никитский перевал (1448 м над уровнем моря). Затем она проходит по Гурзуфской яйле (где имеется небольшое ответвление к «Беседке Ветров»), а потом спускается по северо-западным склонам Бабуган-яйлы. Пройдя через Чучельский перевал (между вершиной Малая Чучель и северными склонами Бабуган-яйлы), шоссе спускается в Алуштинскую котловину.
Из примерно 77 километров шоссе около 45 проходят по территории Крымского природного заповедника. Проезд по дороге официально разрешён лишь после получения пропуска в администрации заповедника и в присутствии сопровождающего из числа его сотрудников. Оформление пропусков производится в администрации заповедника (Алушта, ул. Партизанская, 42).
Романовское шоссе (Никитский перевал) является высшей точкой Крыма, обладающей асфальтированным покрытием[8].