La Ley Nacional número 2.089 del año 1887 determinó los límites de la Capital Federal, incluyendo los partidos bonaerenses de Belgrano y San José de Flores. Dicha ley indicaba en su artículo sexto que se debía construir un camino en dicho límite, dentro de la Ciudad de Buenos Aires. Debido a esto la línea de edificación de la colectora exterior se encuentra exactamente en el límite entre jurisdicciones.
Con motivo de la rectificación del camino a trazar, se realizaron canjes de tierras entre la Capital Federal y la Provincia de Buenos Aires.
La autopista fue proyectada por el Ing. Pascual Palazzo y la dirección de la obra estuvo a cargo de José María Zaballa Carbó. Tenía la doble particularidad de ser la primera autopista construida en el país y además, una autopista parque.
Los cruces con las avenidas más importantes se realizaron a diferente nivel, mientras que el resto de los cruces se resolvió con rotondas. Tendría cuatro carriles centrales (dos en cada sentido) y calles laterales a ambos lados, de un carril. El pavimento sería de hormigón armado.
La obra comenzó el 8 de junio de 1937 y se inauguró el 5 de julio de 1941.
En la década de 1970 se reemplazó la rotonda de Avenida del Libertador por un distribuidor.
En 1996 se construyó la verdadera autopista sin cruces a nivel y se amplió de 4 carriles a 6 centrales y dos calles colectoras, de dos carriles, pavimentadas en toda su extensión. Esas obras —en la concesión de Autopistas del Sol— se habilitaron en varios tramos: primero se construyó el tramo desde el puente del Ferrocarril General Bartolomé Mitre hasta la calle Víctor Hugo y el puente de la Av. Balbín; en total, 3,5 km, con tres carriles. Luego se construyeron tres carriles por mano entre el Acceso Norte y el Acceso Oeste y se ampliaron las colectoras.
Para descomprimir el tránsito se decidió que las líneas de colectivos circularan por las colectoras, excepto los llamados servicios rápidos, cuyas paradas también se encuentran sobre las colectoras. Estas calles cuentan con lomos de burro para limitar la velocidad máxima a 40 km/h.
En julio de 2001 se amplió el tramo Acceso Norte - Avenida Lugones a 5 carriles hacia el Río de la Plata y 4 hacia el Riachuelo.