ความสำคัญของเส้นทาง
เป็นเส้นทางที่เชื่อมระหว่างภาคเหนือตอนล่างและภาคเหนือตอนบน จาก จ.พิษณุโลก ถึง จ.เชียงใหม่ โดยผ่านเมืองศูนย์กลางทางเศรษฐกิจของภาคเหนือ แนวเส้นทางจะช่วยลดระยะเวลาในการเดินทาง และเพิ่มความสะดวกสบายในการเดินทางและขนส่งจากศูนย์กลางกรุงเทพมหานครมายังภาคเหนือ

รูปแบบการพัฒนา
ช่วง MR1-4 จากพิษณุโลกจะใช้แนวเส้นทางเดียวกับ MR4 ตาก-นครพนม ช่วงพิษณุโลก-ตาก ซึ่งพัฒนาเป็นมอเตอร์เวย์ร่วมกับรถไฟความเร็วสูง หลังจากนั้นแนวเส้นทางมุ่งขึ้นเหนือไปถึง จ.ลำปาง จะเป็นทางแยกของมอเตอร์เวย์บริเวณ อ.แม่ทะ เพื่อเชื่อมต่อเข้าสู่ อ.สารภี จ.เชียงใหม่

รายละเอียดแนวเส้นทาง
จุดเริ่มต้นโครงการ : อ.เมืองพิษณุโลก จ.พิษณุโลก
จุดสิ้นสุดโครงการ :  อ.สารภี จ.เชียงใหม่
ระยะทางรวมประมาณ 262 กิโลเมตร
แนวเส้นทางผ่านพื้นที่ 6 จังหวัด 16 อำเภอ ได้แก่
   –  จ.พิษณุโลก 2 อำเภอ : อ.เมืองพิษณุโลก และ อ.บางระกำ
   –  จ.สุโขทัย 5 อำเภอ : อ.กงไกรลาศ อ.เมืองสุโขทัย อ.ศรีสำโรง อ.สวรรคโลก และ อ.ศรีสัชนาลัย
   –  จ.แพร่ 2 อำเภอ : อ.วังชิ้น และ อ.ลอง
   –  จ.ลำปาง 4 อำเภอ : อ.แม่ทะ อ.เกาะคา อ.ห้างฉัตร และ อ.เมืองลำปาง
   –  จ.ลำพูน 2 อำเภอ : อ.แม่ทา และ อ.เมืองลำพูน
   –  จ.เชียงใหม่ 1 อำเภอ : อ.สารภี

แนวเส้นทางโครงการ
จุดเริ่มต้นแนวเส้นทางอยู่บริเวณอำเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลกบนถนนทางหลวงหมายเลข 1065 (พิษณุโลก-บางระกำ) บริเวณพื้นที่ทางด้านทิศตะวันตกของตัวเมืองพิษณุโลก มุ่งขึ้นไปทางทิศเหนือ เข้าสู่แนวเส้นทางของทางหลวงพิเศษระหว่างเมืองสายตาก-นครพนม และแนวรถไฟความเร็วสูงสายเหนือ จากนั้นแนวเส้นทางจะไปทางทิศตะวันตก เข้าสู่อำเภอบางระกำ ซึ่งเป็นพื้นที่ราบเป็นส่วนใหญ่ เข้าสู่อำเภอกงไกรลาศ จังหวัดสุโขทัย ซึ่งเป็นพื้นที่ราบเป็นส่วนใหญ่ และมุ่งไปทางทิศตะวันตะวันตกเฉียงเหนือ ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 12 (สุโขทัย-พิษณุโลก) และถนนทางหลวงหมายเลข 125 (เลี่ยงเมืองสุโขทัย) ก่อนที่แนวเส้นทางตัดผ่านแม่น้ำยม และถนนทางหลวงหมายเลข 101 (สุโขทัย-น่าน) และเข้าสู่อำเภอศรีสำโรง และเบี่ยงแนวเส้นทางไปทางด้านทิศเหนือ ผ่านพื้นที่ทางด้านทิศตะวันตกของท่าอากาศยานสุโขทัย เข้าสู่พื้นที่อำเภอสวรรคโลก ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1048 (สุโขทัย-ลำปาง) เข้าสู่พื้นที่อำเภอศรีสัชนาลัย ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1294 (ศรีสัชนาลัย-บ้านป่าคา) ผ่านพื้นที่ทางด้านตะวันออกของชุมชนหาดเสี้ยว และพื้นที่ทางด้านทิศตะวันออกของอ่างเก็บน้ำห้วยแม่สูง ขนานไปทางด้านทิศใต้ของถนนทางหลวงหมายเลข 101 (สุโขทัย-น่าน) ผ่านแนวร่องเขา จากนั้นแนวเส้นทางจะเบี่ยงไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1177 (ศรีสัชนาลัย-วังชิ้น) และแม่น้ำยมอีกครั้ง ก่อนจะมุ่งหน้าต่อเนื่องไปทางทิศเหนือ เข้าสู่พื้นที่อำเภอวังชิ้น จังหวัดแพร่ ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1125 (บ้านใหม่-นาปลากั้ง) เข้าสู่อำเภอลอง มุ่งเข้าสู่พื้นที่ราบสลับเขา ก่อนที่จะตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1023 (แพร่-บ้านใหม่) และแม่น้ำยมอีกครั้ง เข้าสู่แนวขอบเขตเขาสูง พาดผ่านทางตอนเหนือของอุทยานแห่งชาติเวียงโกศัย เข้าสู่พื้นที่อำเภอแม่ทะ จังหวัดลำปาง แนวเส้นทางไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ผ่านพื้นที่เขาสูง ควบคู่กับถนนทางหลวงหมายเลข 11 (เชียงใหม่-ลำปาง) ตัดผ่านแม่น้ำแม่จาง และถนนทางหลวงหมายเลข 1036 (บ้านลูก-แม่ทะ) เบี่ยงแนวออกจากแนวเส้นทางของรถไฟความเร็วสูงไปทางทิศไปทางทิศตะวันตกเพื่ออ้อมพื้นที่เมืองและเข้าสู่อำเภอเมือง จังหวัดลำปาง จากนั้นแนวเส้นทางได้มุ่งหน้าไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือและตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 1 (พหลโยธิน) และตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 11 (เชียงใหม่-ลำปาง) และ ถนนทางหลวงหมายเลข 1039 (ลำปาง-ห้างฉัตร) จากนั้นเบี่ยงแนวเข้าสู่แนวเส้นทางของรถไฟความเร็วสูง พาดผ่านพื้นที่อำเภอห้างฉัตร ผ่านพื้นที่เขาสูงบริเวณตอนเหนือของชุมชนบ้านห้างฉัตรเหนือ เบี่ยงควบคู่ไปทางด้านทิศใต้ของแนวทางรถไฟสายปัจจุบัน โดยแนวเส้นทางยังคงมุ่งไปทางทิศตะวันตกผ่านพื้นที่เขาสูง เข้าสู่ อำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน ตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 11 (เชียงใหม่-ลำปาง) และแม่น้ำทา รวมถึงตัดผ่านทางรถไฟสายปัจจุบันบริเวณตอนเหนือของสถานีศาลาแม่ทาก่อนที่จะตัดผ่านถนนทางหลวงหมายเลข 11 (เชียงใหม่-ลำปาง) อีกครั้ง เข้าสู่พื้นที่อำเภอเมืองลำพูน จังหวัดลำพูน จากนั้นแนวเส้นทางเบี่ยงออกจากแนวทางรถไฟความเร็วสูงสายพิษณุโลก-เชียงใหม่ และไปใช้พื้นที่แนวเขตทางของทางหลวงหมายเลข 11 โดยกำหนดให้เป็นโครงสร้างยกระดับยาวไปจนเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของแนวเส้นทางช่วงเชียงใหม่-เชียงราย บริเวณพื้นที่อำเภอสารภี จังหวัดเชียงใหม่

ที่พักริมทาง (Rest Area)
ตลอดแนวเส้นทางโครงการ มีที่พักริมทาง (Rest Area) ทั้งหมด 11 แห่ง ได้แก่

• • ศูนย์บริการทางหลวง (Service Center) 2 แห่ง :
    – จ.สุโขทัย 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.ศรีสัชนาลัย
    – จ.ลำปาง 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.ห้างฉัตร
  • สถานที่บริการทางหลวง (Service Area) 2 แห่ง :
    – จ.สุโขทัย 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.สวรรคโลก
    – จ.แพร่ 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.ลอง
  • จุดพักรถ (Rest Stop) 4 แห่ง :
    – จ.สุโขทัย 2 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.เมืองสุโขทัย และ อ.ศรีสัชนาลัย
    – จ.แพร่ 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.วังชิ้น
    – จ.ลำพูน 1 แห่ง : ตั้งอยู่บริเวณ อ.แม่ทา

การวิเคราะห์ด้านสิ่งแวดล้อม

• แนวเส้นทางมีลักษณะพื้นที่ที่ตัดผ่านมีความลาดชันสูงจนถึงความลาดเอียงน้อย โดยผ่านพื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1A เป็นระยะทาง 6.13 กิโลเมตร พื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1B เป็นระยะทาง 0.55 กิโลเมตร พื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 2 เป็นระยะทาง 17.30 กิโลเมตร แนวเส้นทางตัดผ่านพื้นที่อุทยานแห่งชาติเวียงโกศัย รวมระยะทาง 4.55 กิโลเมตร นอกจากนี้ยังตัดผ่านเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าดอยผาเมือง เป็นระยะทาง 2.36 กิโลเมตร
  สำหรับพื้นที่อ่อนไหวต่อผลกระทบสิ่งแวดล้อมในระยะ 500 เมตร จากสองฟากแนวเส้นทาง ประกอบด้วย สถานศึกษา 25 แห่ง ศาสนสถาน 27 แห่ง สถานพยาบาล 6 แห่ง และชุมชน 47 ชุมชน โดยพบโบราณสถานในระยะ 1 กิโลเมตรจากสองฟากแนวเส้นทาง จำนวน 52 แห่ง
• ลักษณะการใช้ประโยชน์ที่ดินของพื้นที่ที่แนวเส้นทางตัดผ่าน ประกอบด้วย พื้นที่เกษตรกรรม 6,846.21 ไร่ พื้นที่ป่าไม้ 3,900.09 ไร่ พื้นที่ไม่ใช้ประโยชน์ 3,909.81 ไร่ พื้นที่ชุมชนและสิ่งปลูกสร้าง 1,476.50 ไร่ และพื้นที่แหล่งน้ำ 206.51 ไร่ โดยแนวเส้นทางมีจุดตัดถนนสายหลัก 17 จุด และถนนชุมชน 28 จุด นอกจากนี้ ยังตัดผ่านแหล่งน้ำประเภทแม่น้ำลำคลอง 200 จุด

โดยสรุปแนวเส้นทางหลัก (Main) ของช่วงพิษณุโลก-เชียงใหม่ พบว่า แนวเส้นทางตัดผ่านพื้นที่อนุรักษ์ด้านสิ่งแวดล้อมหลายแห่ง ทั้งพื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1A พื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 1B พื้นที่ลุ่มน้ำชั้น 2 อุทยานแห่งชาติ และเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า พื้นที่ที่ตัดผ่านบางส่วนมีความลาดชันสูง และพบพื้นที่อ่อนไหวต่อผลกระทบสิ่งแวดล้อมทั้งสถานศึกษา ศาสนสถาน และชุมชน รวมถึงแหล่งโบราณสถานอยู่ใกล้เคียงแนวเส้นทางหลายแห่ง จึงต้องให้ความสำคัญกับผลกระทบสิ่งแวดล้อมด้านต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นกับทรัพยากรสิ่งแวดล้อมดังกล่าว รวมถึงกำหนดมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อป้องกัน แก้ไข และลดผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นอย่างเหมาะสม