Năm 2019, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt chủ trương đầu tư xây dựng tuyến cao tốc Hòa Bình - Mộc Châu theo hình thức đối tác công - tư. Dự án có có tổng chiều dài khoảng 85km với điểm đầu tại nút giao Quốc lộ 6 và điểm cuối tại nút giao với Quốc lộ 43, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La.
Tổng mức đầu tư dự án (giai đoạn I) là khoảng 22.294 tỷ đồng với quy mô nền đường 17m; giai đoạn hoàn thiện bề rộng nền đường 22m; tốc độ thiết kế 80 km/h, các đoạn khó khăn thiết kế với vận tốc 60km/h.
Tuy nhiên, quá trình triển khai dự án theo hình thức này gặp một số khó khăn, vướng mắc. Do vậy, đến tháng 12/2021 UBND tỉnh Sơn La, Hòa Bình đã kiến nghị dừng thực hiện dự án đầu tư theo phương thức PPP và chuyển hình thức đầu tư sang đầu tư công.
Tỉnh Sơn La cũng đề xuất tách dự án thành 3 dự án độc lập, trong đó dự án số 1 (từ Km0 đến Km19) sẽ thực hiện theo hình thức đầu tư công bằng nguồn vốn ngân sách nhà nước, do tỉnh Hòa Bình thực hiện; dự án số 2 (từ Km19 đến Km53) thực hiện theo hình thức đầu tư công bằng nguồn vốn ngân sách nhà nước, nguồn vốn hỗ trợ phát triển chính thức (ODA) và nguồn vốn hợp pháp khác do tỉnh Hòa Bình thực hiện; dự án số 3 (từ Km53+00 đến cuối tuyến) sẽ thực hiện theo hình thức đầu tư công bằng nguồn vốn ngân sách nhà nước, do tỉnh Sơn La thực hiện.