Cụ thể, có 5 phương án kết nối tổng thể giao thông giữa sân bay Tân Sơn Nhất và sân bay Long Thành, trong đó có 2 phương án kết nối bằng đường bộ và 3 phương án bằng đường sắt. Lộ trình đầu tư các tuyến đường được chia thành 4 giai đoạn, từ năm 2025 đến năm 2050.

Phương án một đề xuất kết nối hai đầu thành phố bằng hệ thống đường bộ kết hợp trên cao và dưới ngầm, trải dài từ nút giao Cộng Hòa đến hết đường Phạm Văn Đồng. 

Cụ thể, tuyến đường từ nút giao Cộng Hòa dẫn qua đường Trường Sơn, đi qua Nhà ga T1 và T2 của Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất, rồi tiếp tục qua đường Bạch Đằng đến Phạm Văn Đồng. Từ đường Phạm Văn Đồng, có ba hướng kết nối khác nhau đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành.

Hướng thứ nhất bắt đầu từ đường Phạm Văn Đồng, có thể theo đường Vành đai 2 để đến cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây và kết nối với Tuyến số 2 hoặc Tuyến số 1 vào Cảng hàng không quốc tế Long Thành (chiều dài khoảng 48 km). Ngoài ra, từ đường Vành đai 2, cũng có thể đi qua đường Nguyễn Thị Định, qua cầu Cát Lái, rồi tiếp tục theo đường Võ Thị Sáu đến quốc lộ 20B để kết nối với Cảng hàng không quốc tế Long Thành (chiều dài khoảng 57 km).

Hướng thứ hai từ đường Phạm Văn Đồng đến nút giao Linh Xuân (giao QL1 với QL1K) đi theo QL1 và đường kết nối đến đường Vành đai 3, từ đường Vành đai 3 đến cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây và kết nối qua các Tuyến số 2, Tuyến số 1 vào Cảng hàng không quốc tế Long Thành (chiều dài khoảng 53 km).

Cuối cùng là hướng từ đường Phạm Văn Đồng qua QL1K đến giao với đường Vành đai 3, từ đường Vành đai 3 đến cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây và kết nối qua các Tuyến số 2, Tuyến số 1 vào Cảng hàng không quốc tế Long Thành (chiều dài khoảng 62 km).

Phương án hai đề xuất kết nối Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất với các khu vực khác trong thành phố thông qua hệ thống đường bộ theo các tuyến đường đô thị. Phương án này bao gồm 3 hướng kết nối, mang đến sự linh hoạt và thuận tiện cho việc di chuyển giữa sân bay và các điểm đến trong thành phố. Một là đi qua hầm Thủ Thiêm (dài 43 km); Hai là qua đường Nguyễn Thị Định, cầu Cát Lái (dài 51 km); Cuối cùng đi qua đường Nguyễn Hữu Thọ và cầu Phú Mỹ 2 (chiều dài 50 km).

Phương án ba kết nối từ Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành bằng đường sắt qua tuyến đường sắt đô thị số 6 và tuyến đường sắt Thủ Thiêm - Long Thành. Lộ trình cụ thể là từ nút giao Cộng Hòa qua Nhà ga T3, Nhà ga T1 và T2, Hồng Hà, Phạm Văn Đồng, đến đường sắt quốc gia, Vành đai 2, Võ Chí Công, rồi kết nối với tuyến đường sắt Thủ Thiêm - Long Thành để đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành. Chiều dài khoảng 45 km.

Phương án bốn kết nối từ Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành bằng đường sắt theo tuyến đường sắt đô thị số 2. Lộ trình bắt đầu từ Trường Chinh, qua Cách Mạng Tháng Tám, Phạm Hồng Thái, Lê Lai, Bến Thành, đến Thủ Thiêm và kết nối với tuyến đường sắt Thủ Thiêm - Long Thành để đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành. Chiều dài khoảng 43 km.

Phương án năm kết nối từ Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành bằng đường sắt theo tuyến đường sắt đô thị số 4. Lộ trình bắt đầu từ Nhà ga T1 và T2 của Tân Sơn Nhất, qua Trường Sơn, Hoàng Văn Thụ, Phan Đình Phùng, Hai Bà Trưng, Bến Thành, rồi kết nối vào tuyến đường sắt đô thị số 2 đến Thủ Thiêm và từ đó tiếp tục kết nối với tuyến đường sắt Thủ Thiêm - Long Thành để đến Cảng hàng không quốc tế Long Thành. Chiều dài khoảng 42 km.

Giai đoạn đến năm 2025 tương đương giai đoạn 1 của Cảng hàng không quốc tế Long Thành với công suất 25 triệu khách/năm. Trong giai đoạn này, sẽ mở rộng đường cao tốc TP.HCM – Long Thành từ 4 làn lên 10 làn xe theo quy hoạch; Hoàn thiện tuyến đường tỉnh lộ 25C với quy mô 8 làn xe; Xây dựng đường Vành đai 3 đoạn Tân Vạn – Nhơn Trạch với quy mô 4 làn xe; Đoạn ĐT25B đến cao tốc Bến Lức – Long Thành với quy mô 4 làn xe; Xây dựng đường cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu với quy mô 4-6 làn xe; Xây dựng các tuyến ĐT770B (dài 42,6 km, quy mô 8 làn xe) và ĐT769 (dài 29,8 km, quy mô 8 làn xe).

Giai đoạn đến năm 2030 sẽ mở rộng đường cao tốc Bến Lức – Long Thành lên 8 làn xe theo quy hoạch; xây dựng đường Vành đai 4 với quy mô 8 làn xe; Xây dựng cầu Cát Lái và đường dẫn đầu cầu kéo dài tới ĐT25C với quy mô 8 làn xe; Xây dựng tuyến Liên vùng LV04 (nút giao Gò Công – Quốc lộ 20) với quy mô 4 làn xe; Xây dựng tuyến Liên vùng LV03 (QL51C) cấp III, 2 làn xe; Nâng cấp, cải tạo các tuyến quốc lộ trong khu vực đạt quy mô theo quy hoạch; Xây dựng đường sắt nhẹ Thủ Thiêm – Long Thành và các tuyến đường sắt đô thị số 2, 4 và 6 của TP.HCM.

Giai đoạn đến năm 2040 khi công suất của Cảng hàng không quốc tế Long Thành đạt 75 triệu khách/năm, sẽ đầu tư xây dựng đường sắt tốc độ cao TP.HCM – Nha Trang; Các tuyến đường khác mức đường trục chính đô thị, bao gồm tuyến Bắc – Nam phía Tây từ đường Trường Chinh – Cộng Hòa – Bùi Thị Xuân – Bắc Hải – Thành Thái – Lý Thái Tổ – Nguyễn Văn Cừ – Nguyễn Văn Linh; Tuyến đi ngầm đoạn từ nút giao Cộng Hòa đến hết đường Phạm Văn Đồng; Tuyến từ nút giao Cộng Hòa qua đường Trường Sơn, Nhà ga T1 và T2 của Cảng hàng không quốc tế Tân Sơn Nhất, đường Bạch Đằng đến Phạm Văn Đồng; tuyến đi ngầm từ nút giao Cộng Hòa qua đường Trường Chinh đến Hàm Nghi (hoặc Võ Văn Kiệt), qua hầm Thủ Thiêm đến đường Mai Chí Thọ.

Giai đoạn đến năm 2050 tương đương khi công suất của Cảng hàng không quốc tế Long Thành đạt 100 triệu khách/năm. Trong giai đoạn này sẽ mở rộng cao tốc TP. HCM – Long Thành – Dầu Giây với quy mô 10-12 làn xe; Mở rộng cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu với quy mô 6-8 làn xe.