La elección del trazado definitivo para la nueva infraestructura es la consecuencia de la síntesis de los factores físico (relieve, características geológicas, condiciones constructivas, hidrogeología), ambiental (vegetación, fauna, espacios naturales protegidos), territorial (planeamiento urbanístico y los usos del suelo) y cultural (patrimonio histórico-cultural, arqueológico y paleontológico).

El trazado de la autovía Haro-Ezcaray tiene 29 kilómetros de longitud y se ha dividido en cinco tramos; para cada uno de los cuales el Estudio Informativo se selecciona un trazado:

TRAMO 1: Haro-Casalarreina

Se toma como referencia el enlace de la autopista AP-68 y se rodea Casalarreina por el este, finalizando en el enlace norte de la Variante de Castañares de Rioja. El trazado de este tramo, que tendrá 5.517 metros de longitud y una inversión estimada de 21.400.572 euros, hace un esfuerzo importante para evitar los espacios de suelo urbanizable delimitado y las urbanizaciones diseminadas de Casalarreina por lo que se desarrolla prácticamente como nueva variante por el este de esta localidad.

La autovía tendrá un nuevo enlace con la Variante de Casalarreina (N-232) y tendrá pasos superiores sin conexión con la antigua N-232 y la LR-311. Para conectar con la Variante de Castañares se construirá un nuevo enlace a unos 600 m al sur del enlace Norte de Castañares con estructura de paso inferior bajo la autovía.

Se han establecido pasos a distinto nivel con caminos en los P.K. 0+200, 1+680,537 y 4+590, este último sobre la Vía Verde Haro-Ezcaray. El primero y el tercero son pasos inferiores con marcos de hormigón mientras que el segundo es un paso superior.

TRAMO 2: Castañares de Rioja-Santo Domingo de la Calzada

El tramo comienza en la variante de Castañares de Rioja y termina en Santo Domingo de la Calzada y prevé una inversión de 21.766.563 euros. La variante de Castañares, construida en 2011 como carretera convencional pero con parámetros de trazado en planta y alzado aptos para autovía con velocidad de proyecto de 120 km/h, se aprovecha en su totalidad como calzada derecha de la nueva autovía en sentido Ezcaray.

A partir del enlace Sur de Castañares, la autovía seguirá el trazado de la carretera LR-111 hasta llegar a Santo Domingo de la Calzada, donde enlazará con en enlace este de la Autovía A-12 en las cercanías del camping. Será preciso, por lo tanto, utilizar la A-12 para conectar con el siguiente tramo de la variante autonómica.

La longitud total de este tramo es de 8.371 metros y se aprovecharán los actuales enlaces de la variante de Castañares, ampliando la estructura en función de la anchura de plataforma de la nueva autovía y desplazando una de las glorietas inferiores, conservando así la tipología actual de "pesas".

TRAMO 3: Variante de Santo Domingo de la Calzada

Esta variante tendrá una longitud total de 5.036 metros y conectará la A-12 con la LR-111 en las cercanías del Colegio Menesiano utilizando la franja prevista por el planeamiento urbanístico de Santo Domingo, rodeando el cementerio y salvando las edificaciones diseminadas que se encuentran en la zona. La inversión estimada alcanza los 11.117.242 euros.

Geométricamente el trazado dibujaría una curva inicial de 1.250 metros de radio, una larga recta de 2.245 m y una curva final de 700 metros de radio cumpliendo, incluso, parámetros de velocidades de 120 km/h por lo que en el futuro podría adosársele una segunda calzada en el caso de convertirse en autovía.

Comenzará desde la glorieta sur de enlace de la A-12 (zona del camping), que deberá ser ampliada, e incluirá sendas glorietas de conexión con las carreteras LR-204 a Cirueña y LR-325 a Gallinero de Rioja, lo que permitirá mayor permeabilidad en los accesos a la ciudad. Una nueva glorieta en en la zona del Colegio Menesiano servirá para conectar de nuevo con el trazado actual de la LR-111 hacia Ezcaray.

La variante incluirá caminos de servicio agrícolas que confluirán en las glorietas y se incluirán pasos a distinto nivel para los caminos agrícolas de los p.k. 0,05 y 1,54; el primero mediante un paso inferior y el segundo con un paso superior sobre la variante.

TRAMO 4: Variante de Santo Domingo-San Asensio de los Cantos

Se trata de un recorrido prácticamente rectilíneo entre el final de la Variante de Santo Domingo y las proximidades de la aldea de San Asensio de los Cantos, perteneciente al término municipal de Ojacastro, aprovechando al máximo el trazado existente en la carretera LR-111 al que se aplicarán diferentes mejoras de trazado y ensanche de la plataforma para disponer de arcenes de 1,5 metros de anchura.

Los estudios de tráficos no aconsejan la construcción de enlaces a distinto nivel en las intersecciones con las carreteras a Santurde de Rioja y Santurdejo. Así, se mantendrá la intersección con la LR-413 a Santurdejo con la creación de carriles de espera en mediana para los giros a izquierda mientras que para la intersección a Santurde de Rioja (LR-414) se propone la creación de una glorieta, única opción recomendable para una intersección en cruz. Se estima una inversión de 6.224.407 euros.

TRAMO 5: San Asensio de los Cantos-Ojacastro-Ezcaray

Se trata del recorrido más complicado si atendemos a los aspectos urbanístico y medioambiental ya que los suelos urbanizables de Ojacastro ocupan prácticamente toda la franja que resta entre el núcleo urbano y el río Oja y los distintos grados de protección paisajística y arbórea existentes en el entorno de la peña San Torcuato y en la desembocadura del arroyo Masoga. En este tramo se calculan inversiones de 12.671.563 euros.

El estudio informativo plantea la construcción de una variante para circunvalar Ojacastro por la margen derecha del río Oja (en paralelo al trazado de la via verde Haro-Ezcaray y salvando la vieja Estación de Ojacastro) para volver de nuevo a encontrarse con el trazado de la LR-111 salvando el Río Oja a la entrada a Ezcaray poco antes de la desembocadura del arroyo Masoga. Se diseñan dos intersecciones, al principio y final de la variante de Ojacastro, para conectar con la actual travesía. El puente sobre el Oja tendría una longitud estimada de unos 120 metros.

No obstante, tras la declaración de impacto ambiental aprobada en mayo de 2014, el Gobierno de La Rioja decide aplazar la Variante de Ojacastro "hasta que quede justificada su necesidad de ejecución por razones de seguridad y capacidad de absorción del tráfico".