開業以来、通行台数の増加により混雑が常態化した東名、名神高速道路の第二路線が必要であると言われ始めたのは両道路の全通から間もない頃であり、1971年度からはさっそく路線調査が始まった。計画を主導した建設省は東名、名神を拡幅する案や上下2層式とすることも検討したが、コスト面から困難とし、計画具体化の動きは鈍いままであった。やがて1982年（昭和57年）3月になると、建設大臣の諮問機関である道路審議会は21世紀に向けての道路づくりの提言をまとめ、高速道路1万キロネットワークを確立することと、混雑が著しい東名、名神の代替路線を建設する必要を説いた。また1984年（昭和59年）11月には、国土庁の諮問機関も同様の内容を提言したが、これは四全総に含めるべき事業内容を提唱したものであった。だが、東名、名神の代替路線建設の後押しを決定づけたのは1986年（昭和61年）2月の衆議院建設委員会であった。ここで建設政務次官が第二東名、第二名神の調査を継続することと、1987年度までに四全総及び高規格幹線道路網計画に第二東名、第二名神の位置付けを明確化することを表明し、これをきっかけとして、既に21世紀の道路網の在り方を巡って論議が交わされていた道路審議会基本政策部会も巻き込んで急速に第二東名、第二名神の計画が具体化していくことになった。それも、四全総が掲げる「全国一日交通圏」の達成には東名、名神の混雑がネックとなることから、約4,000 kmに及ぶ道路網の選定にあたって第二東名、第二名神はその筆頭に挙げられることになった。こうした中で1987年（昭和62年）2月、愛知県は国に対して第二東名・第二名神実現の働きかけを行なうことを表明し、併せて四全総への組み入れを目指すとした。これは日本列島の中央部に位置する交通環境の優位性を今後とも維持するため、そして事故や天災によって、東名、名神が不通となった場合の産業、流通に与える打撃の大きさを鑑み、大動脈が一本だけでは心許ないとの判断から四全総策定を前にして第二東名、第二名神建設促進を要望することにしたものである。さらにその2か月後には、愛知県知事が伊勢湾岸道路を第二東名のルートに含めたいとの意向を表明した。これは国家的必要性ばかりが重視されると、名古屋を外して素通りされかねないとする危機意識から愛知県知事自らが率先して手を挙げた格好であった。従来の東名は名古屋市の東端をかすめるだけで、名古屋ICと都心を連絡するには大変な時間を要し、さらに名古屋港と名古屋空港（現・県営名古屋空港）ともつながっていなかったことから、第二東名建設においてその再現だけはどうしても避ける必要があった。第二東名の愛知県内通過ルート未定という不安要因を、伊勢湾岸道路計画と結びつけることで解消しようとする愛知県の提案は、言わば地域幹線道路を国家的プロジェクトの幹線高速道路に融合させようとするものだが、政府としても東名、名神の渋滞による高速道路としての機能不全を伊勢湾岸道路活用によって緩和できるものと判断した。これにより、地域振興の観点から幹線高速道路を名古屋、および三河山間部にも呼び込んだうえで、当時伊勢湾に計画中の中部国際空港との連動をも目論む愛知県の思惑と、東名、名神の渋滞緩和を望む政府の思惑が合致することになり、第二東名、第二名神は1987年（昭和62年）6月に四全総の高規格幹線道路網に、同年9月には国土開発幹線自動車道建設法の予定路線に組み込まれるに至り、政府の反応から伊勢湾岸道路が第二東名、第二名神の一部となることはもはや確実な情勢となった。1988年（昭和63年）5月には三重県知事も第二名神ルートの伊勢湾岸道路活用を要請すると表明し、その翌月には建設大臣が伊勢湾岸道路を第二東名、第二名神のルートに含めることを正式に表明、6月9日には早々と全ルートの構想案を発表した。同年9月には愛知県内の伊勢湾岸道路のルートが決まり、翌1989年（平成元年）1月末には満を持して第28回国土開発幹線自動車道建設審議会（国幹審）で第二東名、第二名神が建設準備段階である基本計画路線に昇格した。この決定では、高速道路としての基本計画区間を横浜 - 東海(290 km)、飛島 - 神戸(165 km)としたが、東海 - 飛島間が除かれたのは、既に一般有料道路として一部供用（名港西大橋）もしくは事業化されていたことによる。この結果、伊勢湾岸道路は東海 - 飛島間を除いて第二東名、第二名神に取り込まれることになった。その翌月には、横浜市 - 東海市間が第二東海自動車道横浜東海線に、飛島村 - 神戸市間が近畿自動車道飛島神戸線として高速自動車国道の路線（基本計画路線）に指定された。この決定を受けて、一般有料道路の規格で策定された伊勢湾岸道路を高速自動車国道の規格に揃える必要から、愛知県は1989年（平成元年）5月に豊田市 - 名古屋市緑区間の都市計画決定を行なった。決定以前の当区間は、基本4車線で構想されたが、今回決定で6車線となった。また、三重県内の区間（長島 - 四日市間）も当初は往復4車線、設計速度80 km/hで構想されたが、第二名神に合わせた規格見直しを行なって1990年（平成2年）12月に都市計画決定された。1991年8月には、従前に都市計画決定されていた弥富 - 大府市間（名古屋環状2号線重複区間基本6車線、飛島 - 弥富間基本4車線）の都市計画変更を実施し、こちらも第二東名、第二名神に準じる規格に変更された。これらの決定を受けて道路規格は第1種第2級、設計速度100 km/h、道路幅員31 mとし、特に名古屋環状2号線専用部の重複区間（名港3大橋を含む名四東IC - 西2区IC間）については、従来の都市高速道路並みの道路規格（第2種第1級、設計速度80 km/hあるいは60 km/h、道路幅員26.75 m）から大きく規格アップされた。以上の規格変更と併せて、伊勢湾岸道路の起点（豊田東IC）以東の区間が都市計画道路「東海環状自動車道」として1991年（平成3年）3月に都市計画決定され、これにより豊田東JCT - 豊田東IC間は往復8車線の都市計画道路となった。こうして伊勢湾岸道路は、単なる中京地区における一般有料道路としての位置付けから、東京から神戸に至る幹線高速道路の一部を形成する全線往復6車線、設計速度100 km/hの高速道路へと大きな変貌を遂げた。そして、1991年（平成3年）12月開催の第29回国幹審で第二東名、第二名神は長泉 - 東海、飛島 - 四日市、亀山 - 城陽の3区間が基本計画路線から建設前提の整備計画路線に昇格した。さらに、1993年11月に建設大臣から日本道路公団に施行命令が下されるに至り、かつて「段階的な整備」として建設が後回しにされた陸上区間は、高速自動車国道として着工することが確定した。ところで、1996年（平成8年）12月に開かれた第30回国幹審で、新たな基本計画が策定されることになり、その一環として1989年の基本計画路線指定から除かれた東海 - 飛島間約7 kmのうち、東海から西に約4 km離れた地点（名古屋市内、名港中央ICが該当）までを第二東海自動車道に、さらに飛島から東に約3 km離れた地点（名古屋市内）までを近畿自動車道の基本計画区間に含めることになった。これは、安定した高速ネットワークの確保と大都市部における混雑解消等の観点から、国幹道に並行して一般国道の整備が急務である場合、両者の性格を併せ持つ一般国道自動車専用道路を建設して国幹道の整備を代替しようとするものである。これによって高速自動車国道の採算性確保と、一般と高速の重複投資を避ける道路整備を目指すとしている。基本計画への組み入れは予定路線1868 kmの中から886 kmを選んで策定し、東海 - 飛島間もその内の一路線である。基本計画への反映は1997年（平成9年）2月5日である。これにより、従前の高速自動車国道における路線名が改正され、第二東海自動車道横浜東海線が第二東海自動車道横浜名古屋線に、近畿自動車道飛島神戸線が近畿自動車道名古屋神戸線となった。ただし、東海 - 飛島間は直轄国道整備事業と一般有料道路事業により整備されていることから、高速自動車国道事業で整備されたその他の区間と異なり、路線の位置付けは、あくまで一般国道自動車専用道路（一般有料道路）である。なお、伊勢湾岸道路の名称は当初でこそ、豊田 - 四日市間の自動車専用道路の名称であったが、上記の通り東海 - 飛島間を除いて第二東名、第二名神に取り込まれたことで、残った東海 - 飛島間のみが「伊勢湾岸道路」を襲名することになった。同様の理由により、同区間は高速自動車国道としての事業化から取り残されたことから、一般国道自動車専用道路として残る結果となり、その前後で接続する第二東名、第二名神の法定速度とは異なる運用となることが問題となった。これについては後日、愛知県警察との協議により、一般国道区間に高速自動車国道並みの規制をかけることで対応することになった。これにより一般有料道路の伊勢湾岸道路は、高速自動車国道と同じ100 km/hで走行することが可能とされた。併せて伊勢湾岸道路の導入部に「ここから一般有料道路」の標識を設置し、境界を視覚化することになった。