Равномерное и стремительное разрастание Москвы к 1930 году показало, что пропускной способности Бульварного и Садового колец в скором времени будет недостаточно. О воплощении в жизнь проекта третьего транспортного кольца рассказывает инженер 1-й категории транспортной мастерской Илья Кириллов.
В 1935 году в Генеральном плане города было предусмотрено строительство новых транспортных колец, но Великая Отечественная война не позволила начать строительство ТТК. Эти планы пришлось отложить до конца 50-х.
В 1961-м году появился первый полноценный участок трассы – тоннель под Ленинградским проспектом, а также был построен Автозаводский мост. Затем в 1965-м году продолжилось строительство в направлении Рижского вокзала, именно в это время появилась Савеловская эстакада.
После нескольких лет перерыва в 1971-м году было принято решение о строительстве нескольких дополнительных магистралей, соединяющих Ховрино и Борисово, Теплый стан и Владыкино, а также ряд других районов столицы. В 1975-м году была открыта Рижская эстакада.
Затем строительство кольца прекратилось вплоть до 1997 года, в то время был утвержден окончательный проект ТТК. Работы по строительству начались в 1998 году. За 7 лет были открыты Бережковский мост, Новорижская и Лужнековская эстакады, участок от Бережковского моста до Кутузовского проспекта.
Финальным этапом стала реконструкция транспортных развязок в районе Звенигородкого шоссе, Ленинградского проспекта, Шереметьевской улицы. В 2005-м году третье транспортное кольцо замкнулось, его общая протяженность составила 35,1 км.
В 2020-м году в рамках ППТ ММДЦ «Москва-Сити» (ЦАО) разработанного Градпланом города Москвы, была предложена реконструкция прилегающей к ТТК улично-дорожной сети, а также строительство внеуличных пешеходных переходов.