国道246号
律令時代から戦国時代
律令時代の頃、畿内から東国を結ぶ東海道の道筋は足柄峠を越える「足柄道」があり、この道が現在の国道246号に近いところに沿って通っていた。ただし、必ずしも重複していたわけではなく、国道246号の直接の祖が現れるのは江戸時代の頃となる。延暦19年（800年）から始まった富士山噴火による火山灰の堆積によって足柄道が使用できなくなり、代わりに箱根峠越えの東海道が切り拓かれた。やがて、足柄道の復旧が行われたが、往時の勢いを取り戻すまでには至らなかった。
江戸時代
江戸時代に五街道の一つである東海道が徳川初代将軍家康によって整備されると、ほぼ足柄道に沿う形で新たに矢倉沢往還が整備され、東海道の脇往還として利用されるようになる。東海道同様、江戸と東海道沿道各地を結び、人や物資が往来し発展した。この矢倉沢往還は、現在の国道246号の原形となる経路を辿っている。
享保年間になると大山講が盛んになり、江戸から山岳信仰のある大山に詣でるための街道としても賑わった。丹沢山地南端に位置する大山阿夫利神社への参詣のため、多くの庶民から人気を集め利用されるようになり、この頃より大山道（大山街道）とも呼ばれるようになる。その名は、現在も神奈川県内の通称名や同県内および、東京都内の旧道などに残っている。
近現代
大山街道は明治・大正の道路施策のなかでは一地方道の扱いとなったが、1952年（昭和27年）の一級国道の路線指定に際しても、都県道に留め置かれた。まだこの頃の大山街道は田畑を縫う細い砂利道であったといい、東京 - 横浜 - 沼津間には東海道を継承する一級国道1号や15号があったため、翌1953年（昭和28年）の二級国道の路線指定の対象からも漏れている。国道として初めて指定されたのは、1956年（昭和31年）の二級国道の第二期路線指定で「二級国道246号東京沼津線」となったときである。この頃までの神奈川県川崎市・横浜市の沿線は、交通の便が良くなかったことから農業主体の集落が多く、牧歌的な雰囲気を残していた。ちょうどこの頃から、並行するように東名高速道路の建設が始められ、東急グループによる田園都市線を中心とした開発が進められるようになる。沿道の東京都の駒沢には、1964年東京オリンピックのスタジアム（駒沢オリンピック公園）も設置された。
1965年（昭和40年）の一般国道の路線を指定する政令で、一級・二級の国道区分が廃止されて一般国道に統合されたことに伴い、「二級国道246号東京沼津線」から「一般国道246号」となる。直轄国道となったこの頃より道路改良する土地に裕度があった国道246号は、輻輳が激しく改修の余地の小さい国道1号のバイパス路線として注目され、重点的に道路改良整備が一気に進められた。多摩田園都市の開発とともに、沿線は急速に宅地化され交通量が増大したため、1974年（昭和49年）以降に東京・横浜バイパスが建設されている。この東京・横浜バイパスとして整備された区間の旧道は、のちに移管されて国道指定解除を受けている。
青山通り
起点の千代田区三宅坂から、赤坂、青山、表参道を経て渋谷区渋谷 (都道305号・明治通り交点)に至る区間は、「青山通り」の愛称で知られる。概ね片側3 - 4車線、港区赤坂見附交差点に立体交差がある。
玉川通り
渋谷区明治通り交点（渋谷署前交差点）から都県境多摩川（新二子橋）の区間は「玉川通り」と呼ばれ、城南地域の交通の軸である。地下に田園都市線が走っているため、沿道は商業地域となっている。玉川通り区間は片側3車線であるが、商店前に納品車や客の車が多く、また、時間調整中の大型貨物車の路上駐車も目立ち、実質的にはほとんど片側2車線しか機能していない。特に朝・夕の通勤時間帯は渋滞しやすい。なお、玉川通りは東京都内で最も二輪車の交通量が多い道路である。
世田谷区新町から瀬田交差点の間は、現在のルートが新道として開通するまでは、桜新町、用賀を通っていた。この旧道に、1907年（明治40年）から1969年（昭和44年）までは玉電（玉川電気鉄道→東急玉川線）が併用軌道で走っていた（一部専用軌道）。旧道は現在は旧大山街道と呼ばれ、新町から桜新町駅前付近まで世田谷区道、桜新町駅前付近から瀬田交差点までが東京都道427号瀬田貫井線となっている。
戦後しばらくは片側1車線で、かつ、玉電が一部区間を除いて併用軌道で通り、歩道も設けられていなかったが、その後に道路拡幅が行われ、大坂（目黒区青葉台。神泉町交差点 - 大橋間）、渋谷付近では片側5車線の道路となった。1969年（昭和44年）には玉電は廃止され、1971年（昭和46年）には車道の一部と、もとの玉電軌道部分を利用して首都高速3号渋谷線（渋谷 - 用賀間）が建設された。首都高速道路開通前は、大坂からは富士山方面の眺望が効いたが、首都高速道路によりその眺望は失われた。その首都高速道路は、渋谷警察署前から用賀一丁目まで国道246号の上を通っている。
渋谷駅前の明治通りとの交差点には、1968年（昭和43年）に完成した『マンモス歩道橋』と呼ばれる長大な歩道橋が首都高速3号渋谷線の高架をくぐる形で架橋されている。
都県境 - 厚木市
新二子橋で多摩川を渡ると川崎市に入る。この付近は、川崎市・横浜市などベッドタウンの幹線道路にもなっているため、家電量販店などロードサイド店舗も点在する。起伏の多い地形を利用した立体交差が連続し、片側2車線区間が続いている。江田駅東や下長津田、東原（下りのみ）など渋滞ポイントが幾つかあるものの、立体交差の多さにより流れは概ね良い。並行する東名高速道路と第三京浜道路が、有料道路ではあるが国道246号のバイパス的機能を持つ。横浜市青葉区市ケ尾付近で東名高速道路横浜青葉ICに接続、町田市鶴間の鶴間高架橋(東名入口交差点上)で国道16号と立体交差し、国道16号は至近で横浜町田ICに接続する。上草柳交差点から分岐し、神奈川県道40号横浜厚木線の相模大塚交差点間には大和厚木バイパスの現道に当たる支線が存在していた(現在は国道指定が解除され大和市に移管)。
相模川を渡り厚木市内に入ると、金田陸橋にて橋本方面よりの国道129号を合わせた後（水引陸橋の陸橋部が片側2車線（側道が片側1車線）である他は）、船子陸橋まで片側3車線が続く。この区間は、国道246号と国道129号の交通が合流しているため日中は交通量が非常に多く、朝夕のラッシュ時には捌き切れず渋滞になる。船子陸橋にて平塚市方面への国道129号を分けるが、国道246号は陸橋の側道を進む。
厚木市 - 松田町
国道129号を分けたあとは片側1車線が続く。厚木市内から伊勢原市内にかけてと、秦野市内は平面交差が多いうえにロードサイドショップも多いため、地域住民と通過交通の車両が交じり合って慢性的な渋滞を引き起こしている。伊勢原市から秦野市へ抜ける善波峠付近と、秦野市と松田町へ抜ける四十八瀬川と併走する区間は人家が少ないが、通過交通が多く抜け道も少ないため、時間帯によっては渋滞がひどい。
首都圏中央連絡自動車道圏央厚木インターチェンジ付近から伊勢原市の山間部をパスして秦野市へと抜けるバイパス道路（厚木秦野道路）が計画されている。
松田町 - 県境
足柄上郡松田町籠場で国道255号と分岐する。JR御殿場線の東山北駅付近は道路が狭く、慢性的な滞りとなっていたが、2012年12月に山北バイパス(向原地区)が完成し、前後の区間と変わらない広さとなった。清水橋を過ぎると、県境まで片側2車線が続き、ここまでくると渋滞も解消される。なお清水橋より先は、道幅そのものは4車線が確保されているものの、県境過ぎまでは車線が上下線交互にガードレールやペイントによって、増加減少を繰り返す。
静岡県内
静岡県内は昭和50年代に入り、裾野市内の一部、駿東郡小山町内の一部を皮切りに道路の拡幅整備や裾野バイパスなどの新道・バイパス整備が進み、1990年代には沼津市内 - 駿東郡長泉町内 - 裾野市内の整備も段階的に進んだ（特に駿東郡長泉町内 - 沼津市内は旧道と新道のルートが大幅に変更されている）。
2005年までには裾野市内 - 沼津市内（静岡県道83号沼津インター線との結節点）までの4車線拡幅が完了、2006年度には御殿場市内（御殿場警察署前） - 小山町内（生土）の4車線拡幅も完了し、小山町内の山間地を除き、ほぼ全区間で片側2車線化されている。バイパスのない伊勢原 - 秦野間とは対照的に、流れがスムーズである。
裾野バイパスの沿道には、近年は郊外型のレストランや大型小売店の進出が目立つ。また、御殿場市内の一部区間では国土交通省による道路情報を路側放送で放送している。
国道246号の終点である沼津市に入り東名高速沼津インターからの、静岡県道83号沼津インター線が合流すると、伊豆への観光客向けの飲食店が多く、前記県道とともに沼津ぐるめ街道と呼ばれる。
2007年8月には、沼津インター線との沼津インター南交差点が立体化され、また同交差点と国道1号の共栄町交差点を結ぶ市道が開通した。静岡方面への流れがさらにスムーズとなり、静岡県道83号沼津インター線の渋滞が若干ながら緩和されつつある。しかしそれとは対照的に、新たな国道1号との結節点となった共栄町交差点を起点として、昼夜を問わず交通集中する時間帯は渋滞が目立っている点が新たな問題点として挙げられている。なお、沼津インター南交差点から同市東熊堂（江原公園交差点）までの全通は、2014年の予定である。
さらに2009年7月には、東名高速道路沼津ICを起点として、伊豆方面へ延びる東駿河湾環状道路が部分開通した。これは長泉ICで裾野バイパスと接続しており、裾野市街や長泉地区から沼津ICへ向かう新たなルートが誕生したことで、同じく静岡県道83号沼津インター線の渋滞緩和が図られた。
地理
東京都心から静岡県沼津市を結ぶ一般国道としては、丹沢山地と箱根山の間の足柄峠付近の酒匂川に沿って神奈川・静岡県境を越える国道246号は、箱根峠越えの国道1号の北側で並行している。東海道（国道1号）の箱根山を迂回するルートをとるが、国道1号と比較して高低差は小さく、なだらかで安全面で優位と言える。東京都心部は国の政府・立法機関が集まる永田町を通り、赤坂・青山・渋谷を経由する青山通りにはオフィスビルやファッション街が立ち並ぶ。世田谷から川崎・横浜にかけては日本有数の高級住宅地を貫くことから、国道246号の知名度や重要度は高い。東名高速道路や東急田園都市線に並行しており、また東急グループによる多摩田園都市の大規模開発が進められたこともあり、沿線は市街地として昭和から平成期にかけて発展してきた。
なお、東急田園都市線のほぼ全線、相鉄本線の大和 - 海老名間、小田急小田原線の海老名 - 新松田間、JR御殿場線の松田駅 - 大岡間、首都高速3号渋谷線及び東名高速道路は概ね、国道246号に沿うような位置関係である。特に東急田園都市線は、渋谷区道玄坂 - 世田谷区新町一丁目間は国道246号の直下を、また、直通先の東京メトロ半蔵門線から永田町駅 - 渋谷区宮益坂で直下を通過している。