Cấu trúc đường đua dài 5,565 km được thiết kế bởi Tập đoàn Tilke của Đức, với 23 khúc cua, lấy cảm hứng từ các đường đua nổi tiếng trên khắp thế giới. Bên cạnh những con đường sẵn có, ban tổ chức sẽ xây thêm những con đường cần thiết trong quá trình hoàn thiện.[8]

Điểm nổi bật nhất trong đường đua là Tòa nhà Pit với chiều dài 300m - với mục đích được xây dựng cho sự xuất hiện của giải đua F1 tại Việt Nam. Thiết kế của tòa nhà Pit mô phỏng từ Hoàng thành Thăng Long, đại diện cho lịch sử lâu đời và di sản văn hóa của quốc gia.[9]

Khúc cua số 1 và 2 được các nhà thiết kế lấy cảm hứng từ đường đua Nurburging tại Đức, còn được biết tới với cái tên "vùng đỏ". Đây là vị trí được coi như "thiên đường của các cú vượt mặt" trên đường đua lâu đời này. Nút giao Mễ Trì và Lê Quang Đạo là khu vực Khúc cua số 7 và 8, có hình kẹp tóc. Đây là khúc cua hẹp nhất của GP Việt Nam, với tốc độ thấp. Ở hai khúc cua này, các tay đua sẽ phải thể hiện khả năng phanh gấp, rẽ trái liên tục và đạt tốc độ tốt khi ra khỏi góc cua để chiếm lợi thế cho đoạn đường thẳng dài 1,5 km trước mắt. Khúc số 16 đến 19 (điểm 16 nằm gần khán đài C sân vận động quốc gia Mỹ Đình) áp dụng thiết kế điển hình "S-Curves" của đường đua Suzuka (Nhật Bản), hàng loạt cú bẻ cua trái và phải với tốc độ cao. Đoạn đường thẳng chính từ đường Tân Mỹ đến Cung hữu nghị Việt - Trung được dự tính dài khoảng 1,5 km, nơi tốc độ đoàn đua có thể được đẩy tới 335 km/h. Kiến trúc sư Herman Tilke đã tính toán rất nhiều để khúc cua không phải ở góc vuông nhàm chán.[10]

Với lộ trình nằm trên các con phố, chặng F1 tại Việt Nam cũng là chặng đua ngoài phố thứ 4 sau Monaco,[lower-alpha 1] Singapore[lower-alpha 2] và Azerbaijan.[lower-alpha 3]