Mục tiêu đầu tư dự án nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải kết nối trung tâm kinh tế, chính trị với các tỉnh Tây Bắc, các khu kinh tế, khu du lịch quốc gia, khu công nghiệp, phục vụ cho mục tiêu thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội và đảm bảo quốc phòng - an ninh, góp phần tăng năng lực cạnh tranh của nền kinh tế; kết nối các khu vực lân cận và dọc tuyến để tạo điều kiện phát triển kinh tế - xã hội cho các khu vực này, đặc biệt là sự phát triển Khu du lịch quốc gia hồ Hòa Bình và Khu du lịch quốc gia Mộc Châu khi điều kiện về kết nối giao thông thuận lợi và các Dự án khác được đầu tư trong khu vực này; kết nối với các khu vực chính của tỉnh Hòa Bình và tỉnh Sơn La, thay đổi tình trạng Quốc lộ 6 là đường độc đạo.

Tuyến đường có tổng chiều dài toàn tuyến khoảng 85 km, trong đó trên địa phận tỉnh Hòa Bình khoảng 49 km (đi qua thành phố Hòa Bình, huyện Đà Bắc) và trên địa phận tỉnh Sơn La khoảng 36 km (đi qua huyện Vân Hồ, huyện Mộc Châu). Điểm đầu tại nút giao Quốc lộ 6 tại Km66+700 thuộc địa phận xã Trung Minh, thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình (tiếp nối với dự án cao tốc Hòa Lạc - Hòa Bình); điểm cuối tại nút giao với Quốc lộ 43 thuộc địa phận bản Muống, xã Phiêng Luông, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La.

Theo Kế hoạch, giai đoạn 1 sẽ đầu tư quy mô nền đường 17 m, mặt đường rộng 14 m với 4 làn xe (4 x 3,5 m), lề gia cố rộng 0,5 m (2 x 0,25 m), dải phân cách và an toàn rộng 1,5 m (0,5 m + 2 x 0,5 m), lề đất rộng 1,0 m (2 x 0,5 m), làn dừng xe khẩn cấp không liên tục.

Giai đoạn hoàn thiện bề rộng nền đường 22 m, mặt đường rộng 14 m với 4 làn xe (4 x 3,5 m), lề gia cố rộng 5 m để làm 2 làn dừng xe khẩn cấp (2 x 2,5 m), dải phân cách và an toàn rộng 1,5 m (0,5 m + 2 x 0,5 m), lề đất rộng 1,5 m (2 x 0,75 m).

Loại đường ô tô theo tiêu chuẩn đường cao tốc (TCVN5729-2012). Tốc độ thiết kế Vtk = 80 km/h, đối với các đoạn qua địa hình khó khăn cho phép thiết kế với vận tốc Vtk = 60 km/h.

Tổng mức đầu tư dự án (Giai đoạn I) khoảng 22.294 tỷ đồng.