ถนนสุรนารายณ์เป็นถนนเก่าแก่ในสมัยจอมพล ป.พิบูลสงคราม เป็นนายกรัฐมนตรีสมัยแรก (ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2) ก่อนที่จะมีการสร้างถนนมิตรภาพ โดยสมัยนั้นถนนสายนี้หากเป็นไปตามนโยบายของจอมพล ป. พิบูลสงคราม จะสามารถตัดออกสู่เขมรได้

ถนนสุรนารายณ์ช่วงตั้งแต่อำเภอโคกสำโรงไปจนถึงตัวเมืองนครราชสีมา ในอดีตจะใช้หลักกิโลเมตรของถนนพหลโยธินเป็นหลัก จึงทำให้หลักกิโลเมตรมีจำนวนเลขกิโลเมตรมาก (ตัวอย่าง เช่น กิโลเมตรที่ 200 ในความเป็นจริงน่าจะเป็นกิโลเมตรที่ 30) แต่ในปัจจุบันได้เริ่มต้นหลักกิโลเมตรที่ 0 จากอำเภอบ้านหมี่นับไปจนสิ้นสุดที่จังหวัดนครราชสีมาแล้ว และเนื่องจากถนนสุรนารายณ์เป็นถนนเก่าแก่ก่อนที่จะมีการสร้างถนนมิตรภาพ จึงทำให้ใช้เวลาเดินทางระหว่างจังหวัดลพบุรีกับจังหวัดนครราชสีมามากกว่าใช้ถนนมิตรภาพ