Đáng chú ý, Hà Nội sẽ áp dụng mô hình "Thành phố trong Thủ đô" để tạo các cơ chế chính sách đặc thù vượt trội, bao gồm khu vực phía Tây (Hòa Lạc, Xuân Mai), phía Bắc (Đông Anh, Mê Linh, Sóc Sơn) và dự kiến phía Nam (Phú Xuyên, Ứng Hòa).
Mô hình này nhằm tạo điều kiện thúc đẩy phát triển các khu chức năng về khoa học công nghệ, giáo dục đào tạo, thương mại dịch vụ; logicstics; thương mại quốc tế; tài chính... để hình thành các động lực, trung tâm phát triển mới của Thủ đô Hà Nội.
Đồ án cũng nêu rõ việc dự trữ không gian, hạ tầng để phát triển sân bay thứ 2 - Vùng Thủ đô Hà Nội tại phía Nam là cần thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển của Thủ đô, vùng Thủ đô và Quốc gia hướng tới phát triển cao, kết nối quốc tế.
Vị trí, phạm vi, quy mô cụ thể sẽ được cơ quan tư vấn chuyên ngành nghiên cứu báo cáo cơ quan có thẩm quyền quyết định. Thời gian dự kiến đầu tư xây dựng sân bay thứ 2 vào năm 2040, đưa vào khai thác sử dụng vào năm 2050.
Kết nối phát triển sân bay phía Nam với đô thị Phú Xuyên được quy hoạch theo mô hình đô thị sân bay, để hình thành trung tâm đầu mối dịch vụ vận tải tổng hợp về đường không, đường sắt (đường sắt quốc gia, đường sắt cao tốc Bắc Nam, đường sắt đô thị), đường thủy (sông Hồng), đường bộ (cao tốc Pháp Vân-Cầu Giẽ, Quốc lộ - Tây Bắc, Quốc lộ 1, trục phía Nam), trở thành đầu mối giao thông quan trọng của vùng phía Bắc, đô thị cửa ngõ phía Nam của Thủ đô Hà Nội.
Dự trữ hành lang phát triển các trục phía Nam, đường sắt đô thị nối từ trung tâm ra sân bay phía Nam và trục giao thông liên kết Đông-Tây để phát huy lợi thế của đầu mối giao thông quan trọng phía Nam.
Đồ án cũng đề cập đến mô hình phát triển đô thị của Hà Nội là chùm đô thị, đa cực, đa trung tâm, gồm: Đô thị trung tâm: (gồm Đô thị phía Nam sông Hồng; Đô thị Long Biên, Gia Lâm. Thành phố phía Bắc thuộc Đông Anh, Mê Linh, Sóc Sơn).
Thành phố phía Tây (gồm Đô thị vệ tinh Hòa Lạc, Xuân Mai), các Đô thị vệ tinh Sơn Tây, Phú Xuyên; Thị trấn sinh thái và thị trấn. Hệ thống đô thị: Phân cách bằng hành lang xanh, liên kết bằng hệ thống giao thông vành đai, hướng tâm...
Định hướng phát triển các khu nghiên cứu, đào tạo gồm: Khu đại học quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc, huyện Thạch Thất. Quy mô khoảng 1.000 ha. Định hướng là trung tâm đầu não về khoa học kỹ thuật công nghệ cao, trung tâm đào tạo, giáo dục chất lượng cao, xã hội và nhân văn.
Khu giáo dục đào tạo tại Sơn Tây, tại khu vực Thị xã Sơn Tây. Quy mô khoảng 300 - 350 ha. Định hướng đào tạo lĩnh vực An ninh quốc phòng, văn hóa, du lịch Khu giáo dục đào tạo tại Xuân Mai, huyện Chương Mỹ. Quy mô khoảng 300 ha. Định hướng là Trung tâm giáo dục, nghiên cứu và các dịch vụ hỗ trợ giáo dục như trung tâm hỗ trợ khởi nghiệp, trung tâm hỗ trợ nghiên cứu, lab cộng đồng, trung tâm dịch vụ... kinh tế, tài chính.
Khu giáo dục đào tạo tại Chúc Sơn, huyện Chương Mỹ. Quy mô khoảng 150 - 200 ha. Định hướng phát triển Văn hóa, du lịch, kỹ thuật, tư pháp, hành chính, thể dục thể thao, sư phạm. Khu giáo dục đào tạo tại Sóc Sơn, huyện Sóc Sơn. Quy mô khoảng 200 - 300 ha. Định hướng phát triển thành cụm trường đào tạo, nghiên cứu phát triển ngành hàng không, logistics.
Cụm cơ sở nghiên cứu, giáo dục tại Phú Xuyên, huyện Phú Xuyên. Quy mô khoảng 200 - 300 ha. Định hướng là khu vực đào tạo, nghiên cứu Khoa học công nghệ cao, nghiên cứu ngành Y - Dược - Sinh hóa phẩm. Cụm cơ sở nghiên cứu, giáo dục Long Biên - Gia Lâm. Quy mô khoảng 200 ha. Định hướng là khu vực Gia Lâm - Long Biên đào tạo, nghiên cứu ngành nông nghiệp, công nghiệp phụ trợ. Khu giáo dục đào tạo tại Đan Phượng, huyện Đan Phượng. Quy mô khoảng 100-150ha. Định hướng đào tạo, nghiên cứu kinh tế - tài chính - kế toán.
Cụm cơ sở nghiên cứu, giáo dục Đông Anh - Mê Linh. Quy mô khoảng 100 ha. Định hướng là Trung tâm nghiên cứu, phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ, đặc biệt nhấn mạnh đầu tư cho các ngành công nghiệp và dịch vụ kỹ thuật cao, thông minh, ứng dụng kinh tế tuần hoàn, kinh tế xanh...