แนวเส้นทางโครงการทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองหมายเลข 6 สายบางปะอิน-นครราชสีมา (M6) ระยะทางรวมประมาณ 196 กิโลเมตร โดยออกแบบให้มีการควบคุมการเข้าออกอย่างสมบูรณ์ มีจุดเริ่มต้นเชื่อมต่อกับถนนวงแหวนรอบนอกกรุงเทพมหานครด้านตะวันออก (ถนนกาญจนาภิเษก) อำเภอบางปะอิน จังหวัดพระนครศรีอยุธยา และไปสิ้นสุดที่บริเวณทางเลี่ยงเมืองจังหวัดนครราชสีมาด้านตะวันตก อำเภอเมือง จังหวัดนครราชสีมา
เพื่อเชื่อมต่อกับโครงการกับทางหลวงสายสําคัญๆ ทั้งหมด 10 แห่ง ได้แก่
1. ทางแยกต่างระดับบางปะอิน 1
2. ทางแยกต่างระดับบางปะอิน 2
3. ทางแยกต่างระดับวังน้อย
4. ทางแยกต่างระดับหินกอง
5. ทางแยกต่างระดับสระบุรี
6. ทางแยกต่างระดับแก่งคอย
7. ทางแยกต่างระดับมวกเหล็ก
8. ทางแยกต่างระดับปากช่อง
9. ทางแยกต่างระดับสีคิ้ว
10. ทางแยกต่างระดับนครราชสีมา
จำนวน 9 แห่ง ได้แก่
1. ด่านบางปะอิน
2. ด่านวังน้อย
3. ด่านหินกอง
4. ด่านสระบุรี
5. ด่านแก่งคอย
6. ด่านมวกเหล็ก
7. ด่านปากช่อง
8. ด่านสีคิ้ว
9. ด่านขามทะเลสอ
ที่พักริมทางและสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ สำหรับผู้ใช้ทาง จำนวน 8 แห่ง ตลอดแนวเส้นทางโครงการ แบ่งเป็น 3 ประเภท ได้แก่
1. ศูนย์บริการทางหลวง จำนวน 1 แห่ง
- ปากช่อง
2. สถานที่บริการทางหลวง จำนวน 2 แห่ง
- สระบุรี
- สีคิ้ว
3. จุดพักรถ จำนวน 5 แห่ง
- วังน้อย
- หนองแค
- ทับกวาง
- ลำตะคอง
- ขามทะเลสอ
นอกจากนี้ ภายในอาคารศูนย์ควบคุมกลาง (CCB) ตั้งอยู่ที่ด่านปากช่อง มีห้อง Traffic Operation Center ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมโยงระบบย่อยต่าง ๆ เพื่อให้สามารถควบคุมและบริหารจัดการร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาทิ ศูนย์ควบคุมจราจร ศูนย์ควบคุมน้ำหนักยานพาหนะ ห้อง Server หลักของระบบควบคุมบริการจัดการจราจร ห้อง Server หลักของระบบจัดเก็บค่าผ่านทาง ห้องเครื่องระบบไฟฟ้าเครื่องกลต่าง ๆ ศูนย์บริการข้อมูลผู้ใช้ทาง เป็นต้น