Dự án đường 5 kéo dài được khởi công từ năm 2005, dài 13,3 km, bắt đầu nút cầu Chui (quận Long Biên). Đây là nút giao có tổng mức đầu tư lớn nhất thủ đô với số tiền gần 3.000 tỷ đồng.
Tiếp đó, tuyến đường đi qua sông Đuống qua các xã Xuân Canh, Vĩnh Ngọc, Kim Nỗ (huyện Đông Anh) để lên khu đô thị Bắc Thăng Long - Vân Trì, với tổng mức đầu tư là 6.661 tỷ đồng.
Tuyến đường được thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp I, tốc độ 80 km/h, mặt cắt ngang nền đường từ 65 m đến 68,5 m.
Đường được khánh thành và thông xe kỹ thuật vào tháng 10/2014, tuy nhiên còn đoạn đầu nối với nút giao Long Biên đang trong quá trình hoàn thiện nên ngổn ngang máy móc và vật liệu xây dựng.
Tuyến đường được thiết kế 4 làn xe chạy, trong đó một làn giành cho xe máy. Đường cũng có hệ thống hầm bộ hành cho người qua đường.
Hệ thống điện cao áp chiếu sáng, đồng bộ và đã đi vào hoạt động.
Dải phân cách giữa rộng hàng chục mét được thảm cỏ xanh và trồng cây cảnh.
Đường 5 kéo dài có 3 cây cầu: Đông Hội, Phương Trạch và Đông Trù, trong đó điểm nhấn là cầu Đông Trù. Cây cầu này dài 1,1 km bắc qua sông Đuống, mặt cắt rộng 55 m với 8 làn xe. Ngoài hệ thống đường dẫn hai đầu, cầu gồm 3 nhịp chính trong đó 2 nhịp biên dài 80 m và nhịp giữa sông dài 120 m được áp dụng công nghệ mới là cầu vòm ống thép nhồi bê tông, lần đầu tiên ở khu vực Đông Nam Á. Đây là gói thầu quan trọng nhất của toàn dự án đường 5 kéo dài với tổng giá trị là 882 tỷ đồng, do 3 tổng công ty lớn của Bộ Giao thông tham gia xây dựng là Cienco 1, Cienco 4 và Tổng công ty Xây dựng Thăng Long. Cầu được khánh thành và đưa vào sử dụng tháng 10/2014.
Tuyến đường 5 kéo dài có 3 nút giao là Xuân Canh, giao với quốc lộ 3 (Hải Bối, Đông Anh) và nút giao với đường Võ Nguyên Giáp ra cầu Nhật Tân, trong đó điểm nhấn là nút giao với đường Võ Nguyên Giáp.
Tại nút giao này, đường 5 kéo dài kết nối các phương tiện đi từ Hải Phòng đến sân bay Nội Bài và ngược lại một cách thuận tiện và rút ngắn thời gian.
Điểm cuối của đường 5 giao với Kim Chung, khu công nghiệp Bắc Thăng Long (Đông Anh, Hà Nội), vẫn chưa được khánh thành.
Đến cuối đường, các phương tiện muốn đi Vĩnh Phúc, Phú Thọ phải rẽ vào đường Kim Nỗ để ra đường cao tốc Thăng Long - Nội Bài. Theo lãnh đạo Ban quản lý dự án hạ tầng Tả ngạn (chủ đầu tư dự án) về cơ bản các hạng mục đã hoàn thiện và đưa vào thông xe kỹ thuật từ tháng 10/2014, tuy nhiên còn lại một số hạng mục như kết nối các nút giao đầu cuối dự kiến trong quý 2 sẽ hoàn thiện để bàn giao cho các Sở chuyên ngành quản lý. Cũng theo lãnh đạo ban quản lý dự án, hiện nay còn một số hạng mục như cây xanh, tuyến ống thoát nước phía Đông Anh, Long Biên đang trong quá trình kiểm đếm và chờ bàn giao, còn hệ thống chiếu sáng kiến trúc của tuyến đường đã ký xong biên bản kiểm đếm với Ban quản lý dự án giao thông 3.