Theo tìm hiểu của người viết, vào tháng 2/2013, tuyến đường Mỹ Đình - Ba Sao - Bái Đính theo tiểu chuẩn 4 làn xe đã được bổ sung vào quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường bộ Việt Nam giai đoạn đến 2020. Toàn tuyến có tổng chiều dài 91 km, đi qua các tỉnh Hà Nam, Ninh Bình, Hoà Bình, TP Hà Nội. Đến nay, đã và đang đầu tư xây dựng được khoảng 79 km.
Tuyến được chia thành 4 dự án thành phần.
Đoạn 1 có chiều dài 3,4 km, kéo dài từ nút giao Vành đai 3 - Nguyễn Xiển đến nút giao Phúc La - Văn Phú, kết nối vành đai 3 với đường 70 đoạn Hà Đông - Văn Điển và Lê Trọng Tấn. Đoạn này có quy mô 4 - 6 làn xe, mặt cắt ngang nền 53,5 m. Nhà đầu tư là CTCP Bitexco, doanh nghiệp dự án là Công ty TNHH Đường BT Chu Văn An. Hiện đoạn 1 đã đưa vào vận hành, khai thác.
Đoạn 2 kéo dài từ nút giao Phúc La - Văn Phú đi đến Km31,8 đường trục phía nam, chiều dài 31,8 km, quy mô 4 làn xe, mặt cắt ngang 40 - 60 m. Nhà đầu tư dự án là Tổng công ty Xây dựng Công trình Giao thông 5 (Cienco 5), doanh nghiệp phát triển dự án là CTCP Phát triển Địa ốc Cienco 5.
Đoạn 2 này lại được chia thành 2 đoạn tuyến nhỏ hơn. Đầu tiên là đoạn từ nút giao Phúc La - Văn Phú đến Km19,9 đã xây dựng cơ bản xong, đang vận hành, khai thác. Còn đoạn Km19,9 - Km41,5 đã bàn giao mặt bằng sạch 6,4 km đoạn Km19,9 - Km26,5, đã lập xong hồ sơ thiết kế đang chờ phê duyệt.
Đoạn 3 có chiều dài 13,2 km, kéo dài từ Km31,8 đến nút giao Hương Sơn - Tam Chúc, quy mô đường cấp III với 4 làn xe, mặt cắt ngang 21 m. Đây là đoạn duy nhất chưa được đầu tư xây dựng của toàn tuyến.
Đoạn 3 này sẽ đi qua địa phận 2 huyện của Hà Nội là Ứng Hoà và Mỹ Đức. Khi đoạn tuyến này được hoàn thành, toàn tuyến Mỹ Đình - Ba Sao - Bái Đính sẽ được thông, tạo thành trục đường tâm linh kết nối trực tiếp Hà Nội với các quần thể di tích, văn hoá lịch sử quy mô lớn như Chùa Hương, chùa Bái Đính, chùa Tam Chúc...).
Đồng thời tăng cường kết nối giao thông liên vùng với các tỉnh Hà Nam, Hoà Bình, Ninh Bình; kết nối giao thông đường vành đai kết hợp các trục hướng tâm. Kết nối giao thông đi lại của 7 quận huyện phía nam của Hà Nội (gồm Hoàng Mai, Thanh Trì, Hà Đông, Thanh Oai, Phú Xuyên, Ứng Hoà, Mỹ Đức) với khu vực đô thị trung tâm của thành phố và khu vực các tỉnh phía nam. Tạo thêm một trục hướng tâm phía nam của Hà Nộ, giảm tải cho các tuyến quốc lộ hiện tại.
Vào tháng 12/2022, HĐND TP Hà Nội đã có Nghị quyết đầu tư Đường Mỹ Đình - Ba Sao - Bái Đính (đoạn qua Ứng Hoà, Mỹ Đức) với tổng mức đầu tư 2.564 tỷ đồng, dự kiến được thực hiện trong giai đoạn quý I/2024 - quý IV/2026.
Đoạn 4 của tuyến dài 43,5 km, kéo dài từ nút giao Hương Sơn - Tam Chúc đến cầu Trường Yên, tỉnh Ninh Bình, qua địa phận các tỉnh Hà Nam, Ninh Bình. Đoạn này có quy mô 4 làn xe, đường cấp III với mặt cắt ngang 9 - 25 m, hiện đã đưa vào vận hành, khai thác.