Ubicado en la Línea de Alta Velocidad Madrid-Extremadura, el viaducto tiene una longitud total de 1488m. La distribución de luces del viaducto viene influenciada por el salto del Río Tajo, el cual se realiza mediante un arco de 324m de luz, fragmentándose el tablero sobre el mismo en seis vanos de 54m. Los vanos de acceso se plantean de 60m, intercalándose entre ellos dos vanos de transición de 57m, uno a cada lado del arranque del arco.
El elemento emblemático del viaducto es el citado arco. De directriz curva, consta de un cajón variable en canto entre 3.50m y 4.00m y en ancho entre 12.00m en arranques y 6.00m en clave.
Con sus 324m de luz principal, superará en más de 60m al puente sobre el Embalse de Contreras, el mayor puente arco ferroviario de hormigón ejecutado hasta la fecha en España.
Los dos tramos de acceso al río son claramente diferentes en lo que se refiere a la distancia que existe entre el terreno y la rasante. Mientras en la margen izquierda, a solo 140m de la margen del río la cota del terreno se sitúa a solo 23m., en la margen derecha hay que separarse de la orilla del río casi 600m. para alcanzar la misma distancia, esto va a influir en el tratamiento de los viaductos de acceso al puente principal. La posición del empotramiento en la ladera está casi fija, pues la margen derecha del terreno es bastante tendida y no tiene sentido aumentar la luz.
El viaducto tiene una longitud total de 1488m con una distribución de luces de 45 + 9×60 + 57 + 324 + 57 + 7×60 + 45 m.
El tablero está formado por una sección cajón de hormigón pretensado de 4.00 m de canto. Esta esbeltez permite salvar adecuadamente las luces de 60m de los vanos de acceso y de 54m sobre el arco que, debido a su flexibilidad introduce flexiones complementarias. La losa inferior tiene 5.00m de ancho y la superior 6.50m, con voladizos que completan la anchura total de la sección de 14.00m. El espesor de las almas es 0.50m. La caracterización del hormigón es HP-50 en los vanos del Viaducto de acceso y HP-70 para los vanos situados sobre el arco.
El arco tiene una directriz curvilínea en el plano vertical. Esta directriz ha sido obtenida a partir de un estudio detallado de optimización de las flexiones de carga permanente con una aproximación a la curva antifunicular de dichas acciones. Está formado por una sección cajón rectangular de canto variable entre la sección de arranques, 4.00m y clave, 3.50m. La anchura varía linealmente entre los 12.00m de la sección de arranques hasta los 6.00m en la sección de clave. El espesor de almas y losa superior varían para conseguir un estado de compresiones máximas lo más homogénea posible. La resistencia del hormigón necesaria es HA-70.