เส้นทางนี้อยู่ในความดูแลของแขวงทางหลวงเชียงใหม่ที่ 1 และแขวงทางหลวงแม่ฮ่องสอน สำนักงานทางหลวงที่ 1 เชียงใหม่ กรมทางหลวง[1] เริ่มต้นจากคูเมืองเชียงใหม่ บริเวณสามแยกประตูเชียงใหม่ ตัดถนนช่างหล่อ ในพื้นที่เขตเทศบาลนครเชียงใหม่ (ช่วงถนนวัวลาย) โดยผ่านสี่แยกสนามบินเชียงใหม่ มุ่งหน้าเข้าสู่อำเภอหางดง ผ่านสันป่าตอง ดอยหล่อ จอมทอง และฮอด จังหวัดเชียงใหม่ จากนั้นเข้าสู่เขตจังหวัดแม่ฮ่องสอน ณ กิโลเมตร ที่ 68+500 (นับจากอำเภอฮอด) ผ่านอำเภอแม่สะเรียง แม่ลาน้อย ขุนยวม ก่อนเข้าสู่เขตเทศบาลเมืองแม่ฮ่องสอน สิ้นสุดเส้นทางบนถนนขุนลุมประพาส ผ่านใจกลางเมือง และต่อเนื่องไปสู่ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1095 (ถนนปาย-แม่มาลัย) รวมระยะทางประมาณ 350 กิโลเมตร แบ่งออกเป็นช่วงเชียงใหม่-ฮอด ระยะทาง 88 กิโลเมตร และช่วงฮอด-แม่ฮ่องสอน ระยะทาง 265 กิโลเมตร ซึ่งเส้นทางในช่วงหลังนี้จะเริ่มนับหลักกิโลเมตรที่ 0 จากวงเวียนอำเภอฮอด ไปจนถึงแม่ฮ่องสอน

เส้นทางส่วนใหญ่เป็นถนนลาดยางขนาด 2 ช่องจราจร ไป-กลับ ยกเว้นช่วงสี่แยกสนามบินเชียงใหม่ จนถึงก่อนเข้าตัวอำเภอหางดง , ช่วงเลยตัวอำเภอหาดง - ก่อนเข้าตัวอำเภอสันป่าตอง , ช่วงเลยตัวอำเภอสันป่าตอง - ชุมชนทุ่งเสี้ยว , ช่วงเลยชุมชนทุ่งเสี้ยว - ก่อนเข้าสู่ตัวอำเภอจอมทอง , ช่วงเลยตัวอำเภอจอมทอง - ตัวอำเภอฮอด เป็นถนน 4 ช่องจราจร ไป-กลับ มีเกาะกลาง (สำหรับช่วงจอมทองถึงฮอด มีเกาะกลางเฉพาะช่วงเลาะแม่น้ำปิง ตำบลสบเตี๊ยะเท่านั้น) ทั้งนี้ เส้นทางช่วงต้นจากคูเมืองเชียงใหม่ไปจนถึงสี่แยกสนามบินเป็นเส้นทางดั้งเดิมของเมืองเชียงใหม่ และใช้ชื่อเดิมคือถนนวัวลาย แต่ส่วนที่เหลือไม่มีชื่อที่เฉพาะเจาะจง

นอกจากเส้นทางปกติจากเชียงใหม่ถึงแม่ฮ่องสอนแล้ว ยังมีทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 108 ที่สร้างขึ้นใหม่ คือ ถนนเลี่ยงเมืองแม่ฮ่องสอน (สายใหม่) [2] ปัจจุบันเปลี่ยนหมายเลขเป็นทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 128 เชื่อมต่อจากทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1250 (ถนนทางเข้าเรือนประทับแรมโป่งแดง) ทางด้านทิศตะวันตกเฉียงใต้ของตัวเมือง ผ่านด้านทิศตะวันตกของดอยกองมู และสิ้นสุดเส้นทางที่สามแยกตัดทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1095 (ปาย-แม่มาลัย) บริเวณก่อนถึงสะพานข้ามแม่น้ำปายที่บ้านปางหมู ห่างจากตัวเมืองแม่ฮ่องสอนไปทางทิศเหนือประมาณ 4 กิโลเมตร เป็นถนน 2 ช่องจราจร ไป-กลับ