Hitra cesta H3 je bila zgrajena v več etapah. Kot del "zahodne ljubljanske obvoznice" je bila zgrajena od priključka s Celovško cesto do priključka Podutiška cesta v letu 1981. Naslednja etapa je bila tako imenovana črnuška vpadnica, to je danes del glavne ceste od križišča z Zasavsko cesto v Črnučah do Tomačevega ter servisna cesta do Dunajske ceste. Konec leta 1983 je bil predan prometu odsek med Dunajsko in Celovško cesto. Šele oktobra 1996 je bil nato zgrajen odsek med Šmartinsko in Dunajsko cesto s krožiščem Tomačevo. Kot zadnji je bil leta 1997 zgrajen odsek od razcepa Zadobrova do priključka Šmartinska cesta. Krožišče Tomačevo je bilo v letu 2010 rekonstruirano, razširjeno in semaforizirano zaradi priključevanja novih krakov mestnih cest in Športnega parka Stožice.
Prečni profil znaša 26,4 metra, v tej širini so vključeni vozni, prehitevalni in odstavni pas - vsak širine po 3,5 metra na obeh smerih voziščih, robni in ločilni pas ter berme. V ločilnem pasu je betonska varnostna ograja ("New Jersey"). Hitra cesta poteka v območju drugega varstvenega pasu vodarne Hrastje (osrednje zajetje pitne vode za Ljubljano), zato je bil izveden vodotesen sistem odvodnjavanja zaradi preprečitve izlitja nevarnih snovi in s tem zaščitena podtalnica pred onesnaženjem. Hitra cesta je tudi v celoti osvetljena z javno razsvetljavo ter opremljena s spremenljivo prometno signalizacijo ("pametna cesta") vodeno iz nadzornega centra za državne ceste v Dragomlju.