V minulosti proběhla na silnici celá řada přeložek a úprav. Silnice byla stavěna především v dvoupruhové kategorii S 11,5/80.

V roce 1974 byl dokončen jižní obchvat Litvínova s velkou mimoúrovňovou křižovatkou se silnicí II/271. Na začátku se napojoval na dokončený úsek z roku 1942 Jiráskova–Nádražní.

Úsek od Litvínova po Most byl přestavěn rovněž v první polovině 70. let s termínem zprovoznění v roce 1974. Navazující čtyřpruhový úsek před MÚK Souš u Mostu byl v roce 1980 zprovozněn, byl součástí významné investiční akce Koridor Most.
Další velkou stavbou na Mostecku byl více než 4 km dlouhý jižní obchvat Mostu (MÚK s I/15 – tř. Budovatelů) dokončený v roce 1970. Tato stavba navazovala na 1,5 km dlouhou přeložku kolem výsypky bývalého hnědouhelného dolu Hrabák, tj. prodloužená třída Budovatelů v Mostě z poloviny 50. let.

22. listopadu 2016 byla zprovozněna stavba „I/27 Velemyšleves – obchvat a přemostění Chomutovky“ délky 2,6 km, která odstranila klesání a stoupání do Velemyšlevsi. V rámci výstavby dálniční křižovatky MÚK Vysočany byla přeložena silnice v délce 1,4 km, dokončena byla v roce 2009.

Poslední stavbou na území Ústeckého kraje byl v roce 1970 zprovozněný 3 km dlouhý obchvat Žatce, který odvedl dopravu z historického centra Žatce. Na začátku navazuje na most přes Ohři z 50. let a končila až za Žatcem. Proběhla přestavba průsečných křižovatek na okružní a připravuje se přestavba křižovatky Husova na okružní křižovatku.
V minulosti byla na této silnici v Plzeňském kraji uskutečněna celá řada přeložek a úprav trasy, jednalo se především o výstavbu přivaděče Plzně k dálnici D5 a úpravy průtahy městy a obcemi. Tyto přeložky byly stavěny ve dvoupruhovém uspořádání až na průtah Plzní, který byl stavěn jako čtyřpruh.

Na území Ústeckého kraje se připravuje zkapacitnění na čtyřpruh v úseku Litvínov–Most. Dalšími stavbami je přestavba silnice mezi Mostem a Žatcem na kategorii S 11,5 s obchvatem Havraně a Žíželic, který je v současné době ve výstavbě.
Na úseky Žatec – dálnice D6 a dálnice D6 – hranice kraje jsou zpracovány studie, kromě obchvatu Jesenice příprava dále nepokračuje.

První stavbou realizovanou na území Plzeňského kraje je 1,8 km dlouhá přeložka v Kralovicích, která odvedla dopravu z centra města. Stavba byla dokončena v červnu 1995.

Další stavbou je dvoupruhový obchvat Třemošné délky 3,8 km v kategorii S 11,5. Díky této stavbě se ulevilo centru města od tranzitní dopravy a dále byl odstraněn železniční přejezd na této silnici. Obchvat Třemošné byl zprovozněn 28. června 2011.