Theo quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến 2050, tỷ lệ 1/10.000 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (QĐ1259/QĐ-TTg), trục Hồ Tây - Ba Vì được xác định trên cơ sở kéo dài đường Hoàng Quốc Việt từ vành đai 3 đến QL21; Kết nối Ba Vì với Hồ Tây-Ba Đình.
Tuyến đường làm nhiệm vụ tăng cường khả năng hỗ trợ giao thông cho đại lộ Thăng Long, phục vụ các đô thị vệ tinh và vùng du lịch sinh thái phía Tây Hà Nội. Hướng tuyến Hồ Tây - Ba Vì nằm giữa đại lộ Thăng Long và QL32 với tổng chiều dài khoảng 28,5km, quy mô 6-8 làn xe. Quá trình triển khai làm 3 đoạn: Giai đoạn 1 từ vành đai 3 đến QL32 khoảng 3,4 km; đoạn 2 từ QD32 đến vành đai 4; đoạn 3 là phần còn lại.
