Nếu được Thủ tướng đồng ý, TP sẽ đầu tư xây hệ thống thu phí, tiến tới thu phí khép kín hoặc theo từng loại xe và quãng đường cụ thể với phương tiện đi trên phần cao tốc của Đại lộ Thăng Long. Phương tiện lưu thông trên đường gom không phải đóng phí. Trường hợp người tham gia giao thông không muốn đóng phí có thể lựa chọn hệ thống đường gom hai bên. Đề án thu phí đại lộ này đã được UBND TP Hà Nội xây dựng từ năm 2011, sau khi được Chính phủ cho phép. Trong phương án được duyệt trước khi đầu tư cũng có nội dung cho thu phí để hoàn vốn bởi đây là tuyến đường được đầu tư phần lớn từ ngân sách TP, với số tiền gần 5.700 tỷ đồng. Tuy nhiên, Thông tư 197/2012 về quản lý, sử dụng phí đường bộ của Bộ Tài chính không cho phép thu phí đường bộ với các tuyến được đầu tư bằng tiền ngân sách. Do thiếu khoảng 5.000 tỷ đồng đầu tư mỗi năm cho hạ tầng, cũng như khó khăn về kinh phí duy tu, quản lý tuyến đường sau khi nhận bàn giao, TP Hà Nội tiếp tục kiến nghị Chính phủ được thu phí tuyến đường này.
