Początków Trasy W-Z w Lublinie należy szukać w planie zagospodarowania miasta z 1959 r. Plany te opracowywano na szereg kolejnych dziesięcioleci, rezerwując korytarze pod budowę nowych ulic i tras przelotowych. Plan z 1959 r. to pierwszy, w którym pojawiła się droga biegnąca ze wschodu na zachód, wytyczona nowym przebiegiem od Drogi Męczenników Majdanka do al. Warszawskiej. Szczegółowy przebieg trasy ulegał zmianom, ale to plan z 1959 r. wyznaczył zasadniczy przebieg trasy.
Środkowy odcinek trasy przewidziano pod zamkiem, gdzie istniała jednojezdniowa, brukowana droga utworzona w 1954 r. na X-lecie PRL, przy okazji budowy placu Zamkowego. Odcinek zachodni przebiegał wzdłuż rzeki Czechówki, a wschodni przecinał Bystrzycę, włączając się w pierwszych planach w Drogę Męczenników Majdanka w okolicach Majdanka.
W latach 60. powoli rozwijała się motoryzacja i dostrzegano potrzebę budowy tras omijających zatłoczone Śródmieście i ulicę Krakowskie Przedmieście. Okazją dla różnych inwestycji były różne jubileusze. Jednym z nich było tysiąclecie państwa polskiego, obchodzone w 1966 r. Rozpoczęto wtedy budowę nowej arterii pod zamkiem - Trasy W-Z. Zbudowano odcinek od współczesnej ul. Podzamcze do ul. Lubartowskiej. Drogę oddano w 1967 r. w ramach obchodów 650-lecia Lublina, a na cześć rocznicy z roku poprzedniego nazwano aleją Tysiąclecia.
Pierwszy odcinek drogi był dwujezdniowy i posiadał nawierzchnię asfaltową. Każda jezdnia miała po 2 pasy ruchu. Skrzyżowanie pod zamkiem było zwykłe, prostopadłe, a skrzyżowanie z ul. Lubartowską stosunkowo wąskie z racji na obecność kamienic. Stare budynki przeszkadzały drogowcom w budowie szerokiej arterii, zajęto się tym jednak dopiero w późniejszych latach.
Pierwszy krótki odcinek, realizowany jeszcze za sekretarza Gomułki, był dopiero początkiem długiej trasy. W 1968 r. przystąpiono do kolejnego etapu, rozpoczynając rozbudowę w kierunku zachodnim. Trasa miała dotrzeć do ul. Wodopojnej. Jednocześnie, dla potrzeb drogownictwa niezbędna okazała się też modernizacja układu drogowego w rejonie ul. Lubartowskiej. Ulica Lubartowska (wtedy Rady Delegatów) stała się jednokierunkowa, a skrzyżowanie ul. Wodopojnej, Szewskiej i Świętoduskiej (wtedy Hanki Sawickiej) zostało przebudowane i poszerzone. Wykonano nawierzchnię asfaltową na ul. Lubartowskiej, która dotychczas była z czarnej, śliskiej kostki bazaltowej.
W 1970 r. trwały już prace przy budowie odcinka Trasy W-Z do ul. Prusa i Dolnej 3 Maja. Trudnością w budowie trasy okazał się grząski grunt, co wydłużyło prace i zwiększyło koszt budowy. W 1970 r. ukończona była przebudowa skrzyżowania ul. Szewskiej i Świętoduskiej. Prace z budową Trasy W-Z przeciągały się i udało je się ukończyć jesienią 1971 r. Gotową, ale nieoddaną trasą jeździły już samochody, co nie pozostawiono bez komentarza w prasie. Formalnie odcinek do ul. Prusa dopuszczono do ruchu 27.12.1971 r. Przejazd trasą umożliwiał ominięcie Krakowskiego Przedmieścia.
W 1971 r. pierwszym sekretarzem został Edward Gierek. Jedną z jego pierwszych decyzji było przyspieszenie budowy dróg szybkiego ruchu. I tak też stało się z Trasą W-Z. Jeszcze w 1971 r. ruszyły na szeroką skalę prace ziemne przy budowie odcinka od ul. Prusa do al. Warszawskiej. Dodatkowo, w 1972 r. ruszyła przebudowa drogi Lublin - Piaski na dwujezdniową. Ta droga szybkiego ruchu miała łączyć się ze wschodnim końcem Trasy W-Z.
Na drodze trasy stały stare, otwarte baseny przy ul. Lubomelskiej. Zostały one zasypane w 1972 r. w miarę posuwania się frontu robót.
W 1973 r. prace przy budowie drogi były już zaawansowane. Prowadzono nie tylko prace ziemne, ale i budowę skrzyżowań z ulicami: Lubomelską, Kosmowskiej, Puławską, Ducha, al. Warszawską.
Wreszcie nastąpił długo oczekiwany moment. Z zakończeniem prac wycelowano w komunistyczne święto 22 lipca 1974 r. - XXX-lecie PRL. Na otwarcie arterii 16.07.1974 r. przyjechał sam Edward Gierek. Przejechał on trasą, którą ocenił pozytywnie, po czym wyruszył jeszcze odwiedzić ukończony właśnie Zalew Zemborzycki. Do eksploatacji oddano 3,5 km odcinek trasy od ul. Prusa do al. Warszawskiej.
Niebezpiecznym miejscem okazało się szybko skrzyżowanie ul. Prusa i Dolnej 3 Maja z trasą. Miało tam miejsce wiele niebezpiecznych wypadków. Padły propozycje budowy skrzyżowania z wiaduktem, następnie również świateł, a stanęło na budowie przejazdów - nawrotek pozwalających na pokonanie relacji północ-południe bez przeciniania trasy pod kątem prostym. Przebudowę zrealizowano w 1976 r.
Już w 1975 r. konieczny był remont odcinka trasy - położono nowy asfalt między Lubartowską a Dolną 3 Maja.
Po świętowaniu z 1974 r. pozostało zbudować drugą część trasy. Ta była dużo trudniejsza. Aby dotrzeć do ukończonej w 1975 r. dwujezdniowej drogi Lublin - Piaski, należało zbudować węzeł drogowy przy młynie Krauzego, zbudować mosty na Bystrzycy, przeciąć linię kolejową do Chełma i zbudować wiadukty, a także zrealizować wiadukty i węzły drogowe z ul. Hutniczą i przyszłą Krańcową. Zakres prac był znacznie większy niż w wypadku zachodniej części Trasy W-Z.
W 1976 r. wykonano stosunkowo prosty w wykonaniu odcinek Kalinówka - ul. Doświadczalna na Felinie. Ponieważ droga ta póki co prowadziła w zasadzie donikąd, urywając się w polu, na przedłużeniu Drogi Męczenników Majdanka nadal pozostał duży ruch.
Prowadzone na wschód od zamku prace stopniowo posuwały się do przodu. W lipcu 1978 r. oddano do użytku pierwszą jezdnię od zamku do ul. Mełgiewskiej. Oddano do eksploatacji nowy most na Bystrzycy i zamknięto stary, trwały prace przy: drugim równoległym moście na Bystrzycy, przedłużeniu Turystycznej i al. Andersa do nowej ulicy. Rozpoczęto też budowę ronda przy zamku, które miało być gotowe na lipiec 1979 r.
W międzyczasie już od 1979 r. rozpoczęła się modernizacja zachodniej części Trasy W-Z. Pierwszym krokiem, związanym z budowaną od 1975 r. dzielnicą Czechów, była przebudowa skrzyżowania z ul. Lubomelską na rondo.
Dnia 19.03.1980 ukończono most na Bystrzycy. Funkcjonował już też ruch na drugiej jezdni biegnącej od zamku do Mełgiewskiej łącznie z wiaduktem włączonym do ruchu 29.11.1980 r. W tym roku udało się też ukończyć prosty odcinek od ul. Doświadczalnej do Grabskiego (wówczas Bohaterów ORMO). Pozostał odcinek najtrudniejszy, z kilkoma wiaduktami, między Bystrzycą a ul. Grabskiego. Jeszcze w 1980 r. do styku z Trasą W-Z dotarła al. Smorawińskiego (wówczas al. Lenina), zabrakło jednak wówczas środków na podłączenie alei i budowę planowanego wiaduktu Poniatowskiego.
Realizacja skomplikowanej, wschodniej części Trasy W-Z natrafiła na kryzys lat 80. i stan wojenny. Realizacja inwestycji drogowych wydłużyła się. Dopiero w 1982 r. ruszyła przebudowa skrzyżowania ul. Łęczyńskiej i Hutniczej. Z 1983 r. zachowała się wzmianka o ukończeniu prac przy drugiej jezdni od młyna Krauzego do ul. Łęczyńskiej.
Aby ukazać, jak rozciągnięte w czasie były w tamtym okresie inwestycje, można wspomnieć że budowa mostu w ciągu przyszłej al. Unii Lubelskiej (wówczas al. Gomułki) ruszyła w 1978 r., a oddano go do ruchu dopiero w 1984 r., kiedy stary most na Zamojskiej groził zawaleniem. W 1986 r. do Trasy W-Z włączyła się al. Unii Lubelskiej - czyli Trasa N-S.
Dopiero w 1987 r. prace przy budowie wiaduktu kolejowego na przecięciu linii kolejowej relacji Lublin - Chełm i Trasy W-Z były zaawansowane (w prasie określano budowany obiekt mianem wiaduktu na Krzemionkach). Tak kolejowa inwestycja była ważnym elementem domykającym powstanie trasy drogowej. W 1987 r. na rondzie al. Unii Lubelskiej i al. Tysiąclecia pojawiła się sygnalizacja świetlna.
Również w 1987 r. ruszyła budowa wiaduktu Poniatowskiego na przedłużeniu al. Smorawińskiego. Prowadzono prace przy palowaniu filarów wiaduktu. Wykonywało je kieleckie przedsiębiorstwo mostowe, znane już z wielu realizacji w Lublinie. Pierwsze plany odnośnie daty ukończenia inwestycji były optymistyczne, najwyżej kilkuletnie. Zweryfikowała je transformacja ustrojowa po 1989 r. i problemy gospodarcze miasta.
Jeszcze w 1988 r. ruszyła budowa dwujezdniowej ul. Krańcowej od Drogi Męczenników Majdanka do przyszłej al. Witosa. W tym roku wykonano też remont nawierzchni al. Tysiaclecia od ul. Puławskiej do al. Warszawskiej.
W 1989 r. z kolei zrealizowano planowane od dawna poszerzenie skrzyżowania ul. Lubartowskiej i al. Tysiąclecia, wyburzając kilka kamienic. Pretekstem dla realizacji tego zadania była budowa kolektora ściekowego umożliwiającego rozbudowę zachodniej części miasta i powstanie nowych osiedli na rogatce warszawskiej.
W końcu dnia 10.11.1989 r., czyli już w czasie istnienia III RP, oddano do ruchu ostatni odcinek Trasy W-Z między ul. Krańcową a ul. Hutniczą, wraz z węzłami drogowymi przy tych ulicach i wiaduktem kolejowym.
Był to tym samym symboliczny koniec realizacji 22-letniej inwestycji, której początki sięgał lat 50., a pierwszy odcinek oddano w 1967 r. Nie był to jednak koniec realizacji docelowej wizji trasy. Po pierwsze już od lat 70. przewidywano przedłużenie trasy na zachód, aby uzyskać nowy wylot z miasta w kierunku Warszawy. Dopiero ruszała budowa węzła drogowego wiaduktu Poniatowskiego. Do Trasy W-Z miały się też włączyć nowe, kolejne arterie miejskie, w tym budowana od 1988 r. aleja Sikorskiego. Aleja ta została ukończona w 1993 r., przejmując ruch z przeciążonej ul. Puławskiej.
Prawdopodobnie w 1990 r. wykonano remont nawierzchni al. Solidarności na odcinku ul. Puławska - ul. Lubomelska na jezdni południowej oraz na odcinku ul. Grabskiego - granica miasta.
W 1991 r. w obliczu kryzysu w finansach miasta jasnym stało się, że szybkie dokończenie wiaduktu Poniatowskiego nie będzie możliwe. Dlatego zabezpieczono jedynie wiadukt przed wpływem warunków atmosferycznych. Do wykonania zostały łączniki wiaduktu z Trasą W-Z. W 1991 r. na al. Tysiąclecia położono warstwę ścieralną asfaltu kończąc remont między Lubomelską a Wodopojną.
Niedobory finansowe nie powstrzymywały przygotowywania nowych koncepcji. Na przełomie lat 80. i 90. nastąpił gigantyczny import zachodnich samochodów osobowych do Lublina. Skokowo zwiększyła się liczba samochodów na ulicach, co spowodowało tworzenie się korków w centrum. W 1991 r. pojawiła się koncepcja budowy obwodnicy śródmiejskiej, istniejącej już we wcześniejszych planach zagospodarowania. Otaczająca centrum trasa miała biegnąć ulicami: al. Andersa - al. Witosa - Krańcowa - Wyścigowa (planowana przez teren jednostki wojskowej) - Krochmalna - Nadbystrzycka - Sowińskiego (z budową odcinka Zana - Głęboka) - węzeł Poniatowskiego - al. Smorawińskiego. Obwodnica miała objąć nie tylko węzeł Poniatowskiego wraz z przedłużeniem ul. Sowińskiego, ale też nowe łącznice ul. Mełgiewskiej z Trasą W-Z.
Na realizację drogiego węzła Poniatowskiego kierowano szczupłe środki w latach 1995-1998 r., w wyniku czego w 1998 r. włączono w końcu wiadukt do ruchu. W tym samym roku prowadzono też prace przy budowie nowych łącznic od ul. Mełgiewskiej do Trasy W-Z.
Kolejne łącznice węzła Poniatowskiego wykonywano w latach 2000 - 2008. Tym samym po 21 latach budowy ukończono ten węzeł drogowy. Łączniki między Mełgiewską a Trasą W-Z wykonano do 2008 r.
W 2007 r. pojawiła się estakada umożliwiająca skręt z al. Witosa do hipermarketu Carrefour. W 2008 r. wykonano z kolei wiadukt w ciągu ul. Grygowej związany z dojazdem do Felicity.
W 2014 r. przedłużono Trasę W-Z od al. Warszawskiej węzła z obwodnicą i Jastkowa (droga S17). Na drugim końcu trasy zbudowano również połączenie z obwodnicą Lublina.
W 2017 r. ukończono wiadukt nad al. Sikorskiego, a w 2018 r. do Trasy W-Z dotarło przedłużenie ul. Bohaterów Monte Cassino, nazwane al. Mazowieckiego.