เส้นทางมีจุดเริ่มต้นในทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือบนทางหลวงชนบท พท.5051 ที่ตำบลเกาะนางคำ อำเภอปากพะยูน จังหวัดพัทลุง ข้ามคลองหลวงเข้าเขตจังหวัดสงขลา ลงไปยังทิศใต้เข้าอำเภอควนเนียง จากนั้นเส้นทางก็เลี้ยวไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ผ่านอำเภอรัตภูมิ โดยช่วงที่ผ่านอำเภอนี้ถนนมีชื่อว่า ถนนยนตรการกำธร ซึ่งเดิมมีชื่อเรียกว่า ทางหลวงแผ่นดินสายควนเนียง–สตูล ได้รับการตั้งชื่อดังกล่าวเมื่อวันที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2493 ในสมัยที่จอมพล ป. พิบูลสงครามเป็นนายกรัฐมนตรี เพื่อเป็นเกียรติแก่หลวงยนตรการกำธร (มล รนนันทน์) นายช่างผู้สร้าง จากนั้นเส้นทางเข้าจังหวัดสตูล ผ่านอำเภอควนกาหลง อำเภอควนโดน แล้วเข้าอำเภอเมืองสตูล ในช่วงที่ถนนผ่านเทศบาลเมืองสตูลมีชื่อว่าว่า ถนนสตูลธานี และ ถนนเรืองฤทธิ์จรูญ แล้วสิ้นสุดที่แยกทางเข้าด่านศุลกากรสตูล ตำบลตำมะลัง เรียกถนนในช่วงสิ้นสุดนี้ว่า ถนนศุลกานุกูล