По проекту на северо-западе, севере, северо-востоке и востоке Москвы от Волоколамского шоссе до Рязанского проспекта Четвёртое транспортное кольцо следовало параллельно линии Малого кольца Московской железной дороги.

Далее (при движении по часовой стрелке) трасса направлялась на юг, проходила мимо станции метро и железнодорожной платформы «Текстильщики» к станции «Печатники».

На юго-востоке ЧТК следовало вдоль улицы Гурьянова до моста через Москву-реку из Печатников в Нагатино.

Далее на юге города кольцо следовало вдоль Коломенской улицы до усадьбы Коломенское и спускалось в 4-километровый тоннель под музеем-заповедником, выходивший на поверхность на Коломенском проезде.

На юго-западе ЧТК шло по ранее реконструированному 16-километровому участку, в который входили Нахимовский проспект, Ломоносовский проспект и Минская улица до Филёвского парка.

На западе перед парком дорога вновь спускалась в тоннель, выходящий на поверхность на улице Нижние Мнёвники, следовала по улице Народного ополчения, улице Берзарина и улице Панфилова и выходила к Волоколамскому шоссе.