Les obres d’esplanació no difereixen de les d’una carretera; a vegades, però, calçades independents a un nivell diferent permeten una reducció important del moviment de terres; el paviment ha d’ésser d’alta qualitat. Els encreuaments amb altres vies de comunicació són fets amb passos a diferent nivell i a vegades calen viaductes per a guanyar zones urbanes, depressions importants, etc. Els enllaços permeten l’accés dels vehicles a una carretera i viceversa.
En projectar una autopista hom té en compte, entre altres factors, la intensitat de trànsit, les velocitats previstes desitjades, les característiques dels vehicles, les del terreny i especialment els canvis d’aquests factors en el futur. El radi de les corbes en planta, els peralts i la distància de visibilitat, depenen de la velocitat específica del projecte, que hom sol considerar de 120 km/h en terreny pla, de 100 km/h en altres tipus de terreny, i de 80 km/h en zones urbanes. Per a determinar el nombre de vies cal tenir en compte que, per a un nivell de servei B desitjable per a terrenys plans o zones urbanes, la intensitat de trànsit per a dues vies en un sentit és de 2.000 vehicles lleugers per hora, i que per a un nivell de servei D, mínim absolut generalment admès, és d’uns 1.200 vehicles lleugers per hora, amb augments de 1.500 i 600, respectivament, per via afegida.
A l’autopista a camp obert i de terreny pla hom acostuma a limitar els pendents al ±3%, adoptar corbes verticals de longitud mínima de 150 m i radis mínims de 800 m per a corbes horitzontals. En el traçat en planta les alineacions rectes massa llargues són substituïdes per corbes de gran radi (de 5.000 a 10.000 m) que trenquen la monotonia de marxa i estalvien enlluernaments. Les velocitats elevades permeses en les autopistes i la complexitat de la maniobra a les zones vora els enllaços obliguen a instal·lacions complementàries de senyalització, barreres de seguretat, enllumenat, àrees de manteniment i de servei.
La primera autopista fou construïda a la Itàlia de Mussolini, entre Milà i els llacs alpins. Posteriorment, durant la Segona Guerra Mundial, se’n construïren a l’Alemanya nazi amb finalitats militars, i als EUA. A partir del 1945 la major part dels països de l’Europa occidental, i també el Canadà i els EUA, emprengueren la construcció d’autopistes. Els darrers anys, la xarxa europea d’autopistes ha continuat creixent, malgrat el fort increment en els preus dels carburants, i en relació amb el continu augment d’automòbils de potència mitjana i superior. En les zones més densament poblades, les autopistes constitueixen, juntament amb els ferrocarrils, la infraestructura més emprada per al transport de persones i de mercaderies. Així, al tombant del decenni 1970-79, Alemanya (RF) tenia un total de 7.292 km d’autopista en funcionament, Itàlia 5.901 km, l’Estat francès 5.250 km, la Gran Bretanya 2.415 km, l’Estat espanyol 2.008 km, els Països Baixos 1.774 km, Alemanya (RD) 1.655 km i Bèlgica 1.177 km. La construcció d’autopistes continuà de manera creixent en els següents decennis, i l’any 2019, per exemple, Alemanya ja tenia una xarxa d’autopistes de 12.996 km, Espanya de 15.444 km, França de 11.612 km, Itàlia de 6.943 km i la Gran Bretanya de 3.768 km.
Als Països Catalans, la xarxa s’estén de N a S des del terme de Salses (Rosselló) fins al d’Oriola (Baix Segura), seguint la costa, que enllaça Perpinyà, Figueres, Girona i totes les poblacions importants i àrees industrials de Catalunya i el País Valencià. Enllaçant amb aquest eix longitudinal, des del terme de Banyeres del Penedès (Baix Penedès), surt un eix transversal que enllaça amb Montblanc (Conca de Barberà), les Borges Blanques (Garrigues), Lleida (Segrià) i Fraga (Baix Cinca), que arriba fins a Bilbao, a través de Saragossa. També enllaçant amb l’autopista que uneix Salses amb Oriola, a l’altura del Vendrell (Baix Penedès), s’inicia l’autopista que enllaça amb Barcelona, travessant les comarques del Baix Penedès, el Garraf i el Baix Llobregat. D’altra banda, hi ha trams més curts d’autopista que uneixen Manresa (Bages), passant per Terrassa i Sabadell (Vallès Occidental) amb Barcelona; Mataró (Maresme) amb Barcelona, i Andratx amb Palma i s’Arenal (Mallorca Occidental). La xarxa d’autopistes als Països Catalans té 883 km. L’1 de setembre de 2021 deixaren de ser de pagament els trams d’autopistes de Vila-seca a la Jonquera (AP-7), de Saragossa al Penedès (AP-2), entre Barcelona i Montmeló (C-33) i entre Barcelona i Palafolls (C-32).