Theo đề xuất, tuyến nghiên cứu có chiều dài khoảng 36,3 km, đi qua 21 xã, phường. Điểm đầu từ khu vực nội đô gồm Văn Miếu, Cửa Nam, Hai Bà Trưng, Kim Liên, Bạch Mai, sau đó kéo dài qua Phương Liệt, Tương Mai, Định Công, Hoàng Mai, Hoàng Liệt, Yên Sở và tiếp tục đi qua các xã phía Nam như Đại Thanh, Thanh Trì, Ngọc Hồi, Thường Tín, Hồng Vân, Thượng Phúc, Chương Dương, Phú Xuyên, Chuyên Mỹ, Đại Xuyên. Đây là trục giao thông quan trọng kết nối trung tâm Hà Nội với khu vực phía Nam Thủ đô và các tỉnh Đồng bằng sông Hồng.
Các thông số kỹ thuật của dự án sẽ tiếp tục được rà soát trong giai đoạn lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi. Tuy nhiên, tổng mức đầu tư sơ bộ gần 153.000 tỷ đồng cho thấy quy mô lớn của dự án. Mức vốn này cao gấp hơn 20 lần dự án đoạn Hoàng Cầu – Voi Phục thuộc Vành đai 1 với tổng vốn hơn 7.000 tỷ đồng và gần gấp đôi tổng vốn khoảng 86.000 tỷ đồng của dự án Vành đai 4 – Vùng Thủ đô Hà Nội, dù tuyến vành đai có chiều dài hơn 112 km.
