Tuyến đường này có mặt cắt ngang cho 6 làn xe, giai đoạn 1 xây dựng 4 làn xe và 2 làn dừng khẩn cấp; giai đoạn hoàn chỉnh nâng cấp lên 6 làn xe, 2 làn dừng khẩn cấp đoạn Cao Bồ – Phú Thứ và 8 làn xe, 2 làn dừng khẩn cấp đối với đoạn Phú Thứ – Cầu Giẽ và theo dự thảo điều chỉnh quy hoạch sẽ nâng tuyến đường lên quy mô 10 làn xe, 2 làn dừng khẩn cấp với đoạn Phú Thứ – Cầu Giẽ;[4]tốc độ xe chạy thiết kế 120 km/h. Ngoài bề rộng mặt đường 22 m; mỗi làn xe rộng 3,75 m; đường có dải phân cách ở giữa, 2 làn dừng khẩn cấp, dải an toàn và lề đường trồng cỏ; các cầu vượt trên tuyến được thiết kế với 6 làn xe, trong giai đoạn đầu sẽ chỉ khai thác với 4 làn xe phù hợp với bề rộng của nền đường, 2 làn còn lại sẽ sử dụng khi toàn tuyến của đường cao tốc được mở rộng lên 6 làn xe hoàn chỉnh.[5]
Ngày 13 tháng 11 năm 2011, tuyến đường được thông xe kỹ thuật đoạn từ Cầu Giẽ đến nút giao Liêm Tuyền (Phủ Lý, Hà Nam)[6] và đến ngày 30 tháng 6 năm 2012 thì thông xe kỹ thuật đoạn còn lại từ nút giao Liêm Tuyền đến nút giao Cao Bồ.[7]