Theo thiết kế, cầu Mai Dịch cũ được tách thành trục đường cao tốc, kết nối theo hai chiều của đường Vành đai 3 trên cao, kết nối cầu cạn phía đường Phạm Hùng với cầu cạn phía đường Phạm Văn Đồng.
Với 2 đơn nguyên cầu mới nằm 2 bên cầu Mai Dịch cũ, phần đường dẫn có mặt cắt ngang rộng 7,75m, bố trí 1 làn xe cơ giới rộng 3,5m và 1 làn xe máy rộng 2,75m.
Đơn nguyên cầu mới phía Hồ Tùng Mậu phục vụ xe ô tô và xe máy lưu thông vượt qua nút giao Mai Dịch theo hướng Phạm Văn Đồng đi Phạm Hùng.
Đối với đơn nguyên cầu mới phía Xuân Thuỷ phục vụ xe ô tô và xe máy lưu thông vượt qua nút giao Mai Dịch theo hướng Phạm Hùng đi Phạm Văn Đồng.
Nút giao dưới cầu Mai Dịch được tổ chức giao thông theo hình thức đảo xuyến trung tâm kết hợp đèn tín hiệu, vạch sơn và biển báo.
Dự án xây dựng 2 cầu đô thị tại nút giao Mai Dịch thuộc dự án xây dựng cầu cạn Mai Dịch - Nam Thăng Long do Ban Quản lý dự án Thăng Long làm chủ đầu tư, liên danh Tokyu - Taisei (Nhật Bản) là nhà thầu thi công.
Dự án có tổng mức đầu tư 384 tỷ đồng, được khởi công xây dựng từ tháng 5/2023.
