Dự án tuyến đường cao tốc Bắc - Nam phía Đông, đoạn Cao Bồ - Mai Sơn được khởi công từ tháng 12/2019, khánh thành đưa vào sử dụng tháng 2/2022. Dự án do Sở GTVT tỉnh Ninh Bình làm chủ đầu tư, nguồn vốn từ ngân sách Nhà nước. Điểm đầu của tuyến đường là trạm thu phí Cao Bồ, tiếp nối với đường cao tốc Pháp Vân - Cao Bồ.
Cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn có chiều dài hơn 15km từ Cao Bồ (huyện Ý Yên, tỉnh Nam Định) đến Mai Sơn (xã Mai Sơn, huyện Yên Mô, tỉnh Ninh Bình). Phần lớn chiều dài của tuyến cao tốc đi qua địa phận tỉnh Ninh Bình gồm các huyện, thành phố: Ninh Bình, Yên Khánh, Yên Mô và Hoa Lư.
Tuyến đường được đầu tư có bề rộng nền đường 17m, bề rộng mặt đường 16m với 4 làn xe. Theo quy hoạch đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, tuyến đường trong tương lai sẽ được xây dựng 6 làn xe đảm bảo giao thông thông suốt từ Bắc vào Nam của dự án đường cao tốc Bắc - Nam phía Đông.
Do chỉ mới được đầu tư giai đoạn 1 nên cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn không có làn dừng khẩn cấp liên tục mà chỉ có các dải dừng xe khẩn cấp, vận tốc khai thác 80km/h. Lãnh đạo Sở GTVT tỉnh Ninh Bình cho biết, quy mô 4 làn xe, vận tốc khai thác thấp, không có làn dừng khẩn cấp vì thế tuyến đường sau hơn 1 năm khai thác hiện đang bộc lộ nhiều hạn chế.
Hơn 15km đường cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn được ví như đoạn "nút thắt cổ chai" vì đây là tuyến đường huyết mạch trên đường thiên lý Bắc - Nam. Các phương tiện giao thông từ Bắc vào Nam và ngược lại, đa phần đều đi qua tuyến đường này, vì thế lưu lượng giao thông rất lớn.
Tuyến đường cao tốc này cùng với đường quốc lộ 1A đoạn qua TP Tam Điệp là 2 tuyến đường chính đi qua tỉnh Ninh Bình, vì thế thường xuyên xảy ra ùn tắc giao thông vào các đợt cao điểm, dịp nghỉ lễ, Tết...
Nhiều đoạn trên cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn chưa có giải phân cách cứng chia tách 2 chiều đường, vì thế rất nguy hiểm cho các phương tiện đi ngược chiều. Sở GTVT tỉnh Ninh Bình cho biết, việc nghiên cứu sớm đầu tư đoạn tuyến Cao Bồ - Mai Sơn là cần thiết, đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân, đảm bảo an toàn giao thông.
Theo đề xuất của Sở GTVT tỉnh Ninh Bình, cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn mở rộng sẽ rộng thêm 15,75m nền đường, đảm bảo quy mô bề rộng nền đường 32,75m; bề rộng mặt đường là 22,5m. Tuyến đường sẽ hoàn chỉnh 6 làn xe theo quy hoạch, vận tốc khai thác 120km/h.
Tuyến cao tốc này sau khi mở rộng sẽ kết nối liên thông với cao tốc Ninh Bình - Hải Phòng đang được chuẩn bị đầu tư.
Đề xuất mở rộng cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn của Sở GTVT tỉnh Ninh Bình cũng nêu rõ, tổng mức đầu tư cho dự án khoảng 2.076 tỷ đồng, kiến nghị lấy từ nguồn vốn ngân sách Nhà nước. Trong đó, chi phí xây dựng ước hơn 1.700 tỷ đồng; chi phí quản lý dự án, tư vấn, chi phí khác khoảng 123 tỷ đồng; chi phí dự phòng 189 tỷ đồng.
Cùng với việc mở rộng mặt đường, nhiều vị trí là các công trình cầu sẽ đầu tư bổ sung thêm một đơn nguyên, gồm: cầu Cao Bồ, cầu Cẩm, cầu vượt Quốc lộ 10, cầu Quán Vinh.
Lãnh đạo Sở GTVT tỉnh Ninh Bình cho biết thêm, hiện nay cao tốc Cao Bồ - Mai Sơn đã kết nối với cao tốc Mai Sơn - Quốc lộ 45 (Ninh Bình - Thanh Hóa), việc mở rộng tuyến đường này sẽ góp phần phát triển hơn nữa mạng lưới giao thông đồng bộ trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.
Từ đó sẽ kết nối liên thông với các tuyến đường trong tỉnh, góp phần phát triển kinh tế - xã hội, nhất là kết nối để phát triển du lịch, khi Ninh Bình đang phấn đấu trở thành trung tâm du lịch của cả nước.