Οι κατασκευαστικές υποδομές των αυτοκινητοδρόμων είναι ειδικών κατηγοριών, σχεδιασμένες έτσι ώστε να διακινούν τον μεγαλύτερο φόρτο της οδικής κυκλοφορίας οχημάτων, συνήθως μεταξύ πόλεων και να επιτρέπει την οδήγηση με σταθερά υψηλή ταχύτητα. Το κύριο χαρακτηριστικό τους, που διακρίνονται από άλλα είδη δρόμων (εθνική ή επαρχιακή οδό), είναι η έλλειψη ισόπεδων διασταυρώσεων.
Ο αυτοκινητόδρομος είναι κλειστός, συνήθως και με κιγκλιδώματα στα πλάγια, και η διασταύρωση με άλλους δρόμους, όπως και η είσοδος και έξοδος οχημάτων από αυτόν, γίνεται μόνο μέσω ανισόπεδων διασταυρώσεων (κόμβων / εξόδων), οι οποίες για τη διευκόλυνση των οδηγών είναι αριθμημένες. Πριν από κάθε έξοδο, υπάρχει συνήθως μια χωριστή λωρίδα επιβράδυνσης για τα οχήματα που σκοπεύουν να εξέλθουν από τον αυτοκινητόδρομο και αντίστοιχα αμέσως μετά την είσοδο μια λωρίδα επιτάχυνσης για τα νεοεισελθόντα οχήματα. Επειδή δεν έχει ισόπεδες διασταυρώσεις, ο αυτοκινητόδρομος δεν έχει και φωτεινούς σηματοδότες.
Οι αυτοκινητόδρομοι είναι οδικές αρτηρίες διπλής κατεύθυνσης με δύο (τετράιχνοι), τρεις (εξάιχνοι) ή και περισσότερες λωρίδες κυκλοφορίας ανά κατεύθυνση, διαχωριστικό κράσπεδο μεταξύ των αντίθετων ρευμάτων και μία βοηθητική λωρίδα κυκλοφορίας ανά κατεύθυνση, γνωστή στην Ελλάδα ως Λωρίδα Έκτακτης Ανάγκης / (ΛΕΑ).
Για την ιστορία, η Ιταλία ήταν η πρώτη χώρα στον κόσμο που άρχισε να κατασκευάζει αυτοκινητόδρομους, δηλαδή δρόμους ταχείας κυκλοφορίας μόνο για αυτοκίνητα.
Ο αυτοκινητόδρομος Μιλάνο – Λάγκι (που συνέδεε το Μιλάνο με το Βαρέζε) επινοήθηκε από τον Πιέρο Πουριτσέλι, πολιτικό μηχανικό και επιχειρηματία στο επάγγελμα. Πήρε τις πρώτες άδειες να κατασκευάσει έναν δημόσιας χρήσης δρόμο ταχείας κυκλοφορίας το 1921 και ολοκλήρωσε την κατασκευή του (μιας λωρίδας ανά κατεύθυνση) μεταξύ 1924 και 1926. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1920 είχαν κατασκευασθεί πάνω από 4.000 χιλιόμετρα αυτοκινητοδρόμων πολλών λωρίδων (έναντι των 6.400 εν έτει 2012) σε όλη την Ιταλία, συνδέοντας τις Ιταλικές μεγαλουπόλεις και τις μικρές αγροτικές πόλεις.
Οι αυτοκινητόδρομοι προπαγανδίστηκαν από τον Μπενίτο Μουσολίνι το 1930 ως ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα του καθεστώτος του και ως απόδειξη της δέσμευσης του στην πρόοδο και στον εκσυγχρονισμό.
Η κατασκευή δικτύων αυτοκινητοδρόμων στην Ελλάδα ξεκίνησε στα μέσα της δεκαετίας του 1980.