بزرگراه شهید مدرس که در شمال از پل پارک وی آغاز می‌شود و در انتها- یعنی مرکز تهران-به میدان هفت‌تیر ختم می‌شود، در سال ۱۳۴۹ ساخته شده و تا قبل از انقلاب اتوبان شاهنشاهی نامیده می‌شد. بخشی این بزرگراه در منطقه ۳ شهرداری تهران واقع است و باقی آن مرز جداکننده مناطق ۱ شهرداری تهران، ۶ شهرداری تهران و ۷ شهرداری تهران از یک دیگر است.
این بزرگراه در مسیر خود به خیابان‌ها، بزرگراه‌ها و محله‌های مهمی متصل می‌شود و از این جهت یکی از شریان‌های اصلی تهران به شمار می‌آید.
پل‌های مرتبط با بزرگراه
بزرگراه شهید مدرس از جنوب به شمال از محله‌های عباس آباد، ونک، الهیه، زرگنده عبور می‌کند. همچنین6 پل شهید مطهری، شهید بهشتی،پل رسالت، پل فجر، پل شهید حقانی، پل میرداماد از روی این بزرگراه عبور می‌کنند که هرکدام به بزرگراه مدرس ورودی و خروجی هم دارند.البته بزرگراه مدرس در انتها به پل پارک وی نیز متصل می‌شود.
راه‌های ارتباطی
این بزرگراه ورودی و خروجی‌های مختلفی به خیابان‌ها و بزرگراه‌های دیگر دارد که مهمترین آنها از جنوب به شمال عبارتند از: خروجی خیابان مشاهیر، ورودی خیابان زهره، ورودی و خروجی خیابان شهید مطهری، ورودی و خروجی خیابان شهید بهشتی، ورودی خیابان بیهقی، ورودی و خروجی بزرگراه رسالت،ورودی و خروجی همت غرب و شرق، ورودی و خروجی بزرگراه حقانی، ورودی و خروجی بلوار میرداماد،ورودی و خروجی خیابان ظفر، ورودی و خروجی خیابان آرش شرقی، ورودی و خروجی بزرگراه طبقاتی شهید صدر،ورودی و خروجی بلوار آفریقا و خروجی الهیه.
اماکن مهم در بزرگراه شهید مدرس
مصلی بزرگ تهران، وزارت راه و شهرسازی، تپه‌های عباس آباد و پارک جنگلی طالقانی از مهمترین اماکن و فضاهای سبزی هستند که در حاشیه بزرگراه شهید مدرس قرار دارند.
بزرگراه شهید مدرس به علت قرار گرفتن بخشی از آن در کنار تپه‌های سبز عباس آباد و پارک طالقانی، یکی از سبزترین بزرگراه‌های تهران است که در حاشیه آن گونه‌های مختلف درختان و گیاهان وجود دارد.
همچنین شهرداری تهران در سال 1390 ساخت پل طبیعت بر روی این بزرگراه را آغاز کرد. این پل از بوستان آب و آتش در غرب اتوبان مدرس به پارک جنگلی طالقانی در شرق آن متصل می‌شود. این پل ویژه گذر عابران پیاده و دوچرخه‌سواران است.