Tuyến cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn có điểm đầu kết nối với đường cao tốc Cầu Giẽ - Ninh Bình thuộc địa phận xã Yên Bằng, huyện Ý Yên, tỉnh Nam Định. Điểm cuối dự án kết nối với dự án thành phần đầu tư xây dựng đoạn Mai Sơn - QL45, thuộc địa phận xã Mai Sơn, huyện Yên Mô, tỉnh Ninh Bình.
Dự án được đầu tư mở rộng 2 làn xe bên trái đường hiện hữu, đảm bảo quy mô hoàn thiện 6 làn xe, bề rộng nền đường 32,25m. Hướng tuyến được giữ nguyên theo hướng tuyến giai đoạn phân kỳ đã đầu tư xây dựng.
Trên tuyến cao tốc có tổng số 7 cầu, trong đó, 3 cầu gồm: cầu Nam Bình, cầu Đông Thịnh, cầu Mai Sơn đã được đầu tư, đảm bảo quy mô 6 làn xe, bổ sung lớp tạo nhám trên mặt cầu.
Đối với 4 cầu còn lại gồm: cầu Cao Bồ, cầu Cẩm, cầu vượt QL10, cầu Quán Vinh sẽ xây dựng bổ sung đơn nguyên cầu phía trái tuyến để đảm bảo quy mô 6 làn xe.
Đồng thời, dự án cũng đầu tư hệ thống giao thông thông minh (ITS) theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật và các quy định hiện hành. Bên cạnh đó, dự án bố trí hệ thống kiểm tra tải trọng xe tại các điểm có làn nhập vào cao tốc, bố trí làn quay đầu xe.
Tổng mức đầu tư dự án mở rộng cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn là 1.875 tỷ đồng từ ngân sách Trung ương (giai đoạn 2021 - 2025 được Thủ tướng Chính phủ giao bổ sung kế hoạch đầu tư công trung hạn vốn ngân sách Trung ương giai đoạn 2021 - 2025).
Cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn dài 15,2km thuộc dự án đường cao tốc Bắc - Nam phía Đông giai đoạn 2017 - 2020 đã hoàn thành, đưa vào khai thác trong năm 2022 với quy mô đường cao tốc 4 làn xe hạn chế, nền đường rộng 17m. Dự án đã giải phóng mặt bằng với quy mô quy hoạch 6 làn xe.
