От проезда Стратонавтов до МКАД с июля 2009 года действует выделенная полоса для общественного транспорта.
Современная трасса шоссе возникла в середине XIX века из дороги к усадьбе Покровское-Стрешнево и новой дороги (до того шоссе шло южнее, от Воскресенской заставы через Ходынское поле). При пересечениях с Московско-Виндавской и Окружной железными дорогами трасса делала изгибы.
В 1943 года трасса спрямлена с устройством новых путепроводов. Линия старого шоссе просматривается вдоль трамвайной линии и по двум мостам на ней, продолжаясь до конца 1960-х гг. по нынешнему дублёру Волоколамского шоссе по чётной стороне дороги, вдоль ограды усадьбы Покровское-Стрешнево и далее до Больницы МПС. Современная же часть шоссе, проходящая вдоль трамвайной линии между усадьбой Покровское-Стрешнево и Больницей МПС, до конца 1960-х гг. была Трамвайным проездом бывшего посёлка Покровское-Глебово. Тракт пересекается с Каналом имени Москвы посредством Тушинского тоннеля.
В неофициальном общении часто сокращённо называется «Волоколамка»[2][3].
Комитетом по архитектуре и градостроительству города Москвы разработан проект реконструкции Волоколамского шоссе на участке от Ленинградского шоссе до МКАД. По итогу проведённых работ, предполагается организация на шоссе десяти полос движения, по 5 в каждом направлении, две из которых будут отданы для движения общественного транспорта. Помимо этого, для увеличения пропускной способности Волоколамского шоссе в полтора раза будет построена эстакада в месте примыкания Тушинской площади (с организацией проезда к стадиону «Открытие Арена»).
22 ноября 2021 года, в рамках реконструкции Волоколамского шоссе, был открыт новый мост, по 5 полос в обе стороны, мост через реку Сходню[4].
№ 15/22 — Жилой дом. Построен в конце 1930-х — начале 1940-х для Наркомпищепрома по проекту архитектора Р. Я. Хигера[7]. В начале 1950-х к дому было пристроено новое крыло (ул. Панфилова, дом 22).
№ 47 — Особняк К. Ф. Зегера (Зегерта) в Покровском-Стрешневе (1914, арх. В. Д. Адамович), ныне филиал инфекционной клинической больницы № 1.
№ 67 — стадион «Спартак» («Открытие Арена»). Открыт летом 2014 года.
№ 75 — Отделение 1 Московского ГТУ Банка России.
№ 103 — Торговый центр «Гвоздь» (2001, архитекторы А. Скокан, А. Яралов, В. Лабутин, И. Воронежский, М. Скороход).[8]
№ 30, корпус 2 — Федеральный научно-клинический центр оториноларингологии.
№ 34 корпус 2, 34а строение 1, памятник архитектуры (региональный) — Ансамбль железнодорожной станции «Покровское-Стрешнево», два станционных дома, 1907 г., арх. С. А. Бржозовский, объект культурного наследия регионального значения[10][11].
При строительстве Московско-Окружной и Московско-Виндавской железной дороги Волоколамское шоссе оказалось перерезано, и потребовалось строительство путепроводов. По действующим в то время нормативам, путепроводы строились строго под прямым углом к оси железной дороги, и так как Волоколамское шоссе идет не под прямым углом оси железной дороги, в месте пересечения с железными дорогами Волоколамское шоссе имело изломы. Эти изломы наглядно видны на кадрах немецкой аэрофотосъемки 1942 года [1].
В 1943 году были построены новые путепроводы через железную дорогу, Волоколамское шоссе было спрямлено, и данные изломы был устранены. Старые путепроводы стали использоваться для трамвайного движения, путепровод через Рижское направление используется поныне, путепровод через Окружную железную дорогу в связи с расширением Волоколамского шоссе разобран в 2015 году.
При строительстве путепровода через линию Рижского направления Московской ж.д. у платформы Покровско-Стрешнево часть старинной ограды усадьбы Покровское-Стрешнево с угловой башней оказались на пути новой трассы и были разобраны, а часть стены переложена по новой трассе. Возможно, что проступающая из откоса правой стороны насыпи Волоколамского шоссе капитальная круглая конструкция — сохранившаяся часть цоколя второй угловой башни усадьбы.
↑Архнадзор.Вокзал разъезда Покровское-Стрешнево (неопр.). Красная книга Архнадзора: электронный каталог объектов недвижимого культурного наследия Москвы, находящихся под угрозой. Дата обращения: 22 марта 2018. Архивировано 22 сентября 2018 года.
↑Памятники Москвы советской на карте города // Московское наследие. — 2014. — № 6 (36). — С. 18—21.
↑Вострышев М. И., Шокарев С. Ю. Москва. Все культурные и исторические памятники. — М.: Алгоритм, Эксмо, 2009. — С. 324. — 512 с. — (Московские энциклопедии). — ISBN 978-5-699-31434-8.
Сокол 
Панфиловская (МЦК)
Стрешнево (МЦД)
Щукинская
Волоколамская
Медиафайлы на Викискладе
