这条高速公路修建于秦始皇三十五年，也就是公元前212年，始皇帝亲自下令，秦朝名将蒙恬和公子扶苏监工，至今已有2200多年历史，起点位于秦朝首都陕西咸阳，途径甘肃、内蒙古境内十四座县城，全长800多公里，可谓遇山凿山，遇谷填谷，多数地段为笔直道路，最宽地方有60多米，最窄段也有20多米。

关于修建秦直道的目的，一般认为有两种：第一，方便始皇帝出行方便；第二，方便向北方运输兵力以及战争物资。综合分析认为，秦直道更多是用于军事用途，毕竟当时中原已经大一统，唯有北方游牧民族是个隐患，而且当时蒙恬一直在北方防御匈奴，秦直道可大大缩减兵马从中原到达北方的时间。

据悉，修建秦直道的用的土全部是“熟土”，即将所有的土炒熟，或者用火将土烧焦，然后碾碎，这样能杀死土壤里的草种和虫子，保证道路上不会长出植物，而且熟土修的路边也更加坚硬，更结实，甚至不比现在的水泥路面差。 此外，自秦朝到清朝这2000多年间，历朝历代朝廷都会派人专门修整、保护秦直道，因此才能保存下来，否则就算是水泥路经历2000多年风吹雨打也会破败不堪，遗憾的是清朝时该道路不被重视，逐渐被荒废。