涸沼川沿岸の橋爪地区から友部駅に至る路線で中間の旭町で屈曲した逆Ｌ字型の線形となっている。この屈曲点はかつて海軍筑波航空隊友部飛行場の正門があった場所で、正門から北側の友部駅方面と南西側の石岡方面を結ぶ軍用道路の役目を担っていた。
2013年、オープン戦で結果を残し、開幕5戦目の4月3日の広島東洋カープ戦（マツダスタジアム）でプロ初登板・初先発。7回途中を2失点（自責点0）と好投し、同年の新人投手の中では最初にプロ初勝利を挙げる。ヤクルトの新人で初登板初勝利を記録したのは2011年の七條祐樹以来、13人目。また、この日は小川の母の誕生日でもあった。4月10日の中日ドラゴンズ戦でも6回1死までノーヒットに抑えるなど、7回を1安打1失点（自責点0）で2勝目。新人では球団初となる初登板から2戦2勝を記録した。6月22日の広島戦では同年の新人投手の中では一番乗りとなる完封勝利を挙げる。7月13日の広島戦で10勝目を挙げ、1999年の上原浩治（巨人）と松坂大輔（西武）以来の新人によるリーグ10勝一番乗りを果たし、その後も自身の連勝を7まで延ばす。8月以降は約1ヵ月間白星から遠ざかるものの、中日戦での完投勝利を皮切りに4連勝を決め、リーグ最多勝となる16勝目をあげ、勝率・完封もリーグ最多数を記録した。これらの実績が評価され、2013年度のセ・リーグ新人王に選出された。契約更改では大幅増（約4.7倍増）となる5600万円で契約更改を終え、球団選手2年目の年俸では川島亮の2.8倍増（1500万→4200万）を更新する上げ幅となった。オフの11月には台湾で行われた「2013 BASEBALL CHALLENGE 日本 VS チャイニーズ・タイペイ」の日本代表に選出された。2014年、2年目にして開幕投手に指名されると、3月28日の横浜DeNAベイスターズ戦で6回を1失点にまとめ開幕戦を白星で飾る。4月11日の同カードでは、当シーズンから禁止になった三塁への偽投でボークを取られる一場面もあったが、小川以外の先発陣が勝ち星を挙げられない中、球団では松岡弘以来44年振りとなる開幕3連勝の好スタートを切った。しかし同月18日の阪神タイガース戦で打球を右手に受け降板すると、有鉤骨鉤骨折と診断され長期離脱を余儀なくされる。7月に復帰すると、21日の広島戦で約3ヶ月ぶりの白星を記録。一時はフォームを崩し防御率が4点台まで落ち込んだが持ち直し、最終戦を残して9勝まで勝ち星を伸ばした。だが、その最終戦でありなおかつ小川監督最後の試合となった10月7日のDeNA戦で、1点リードの8回に野手の失策で逆転されたため、惜しくも2年連続二桁勝利を逃した。オフには10月9日に、日米野球2014の日本代表に選出された事が発表された。しかし、11月6日に、左脇腹痛のため辞退した。契約更改では球団が最終戦の経緯を考慮して、10勝したと仮定しての査定を行い、900万円増の6500万円で更改した。2015年、2年連続で開幕投手を務め、勝敗は付かなかったものの7回を無失点に抑えた。開幕直後は月間MVP候補に選ばれるなど好調だったが、その後は制球に苦しみ前半戦は4勝6敗で終わり苦戦した。後半戦は盛り返し、9月2日の巨人戦で2年振りの二桁勝利を挙げ、シーズン最終登板となった10月2日の阪神戦では6回を無失点に抑え、勝利投手にはならなかったもののチームはサヨナラ勝ちでリーグ優勝を決めた。最終的には11勝(8敗)を挙げチームの14年振りのリーグ優勝に貢献した。9月10日に、第1回WBSCプレミア12の日本代表候補選手に選出された事が発表され、10月22日に藤浪晋太郎の代役としてWBSCプレミア12日本代表に選出された。2016年、開幕前の2月15日に「侍ジャパン強化試合 日本 vs チャイニーズタイペイ」の日本代表26名に選出されたことが発表された。3年連続で開幕投手を務め、2ケタ勝利は逃した（25試合で8勝9敗）ものの、チームで唯一規定投球回をクリアした。2017年、開幕から先発で好調を維持していたが、5月27日の中日戦で背中を痛め翌日に登録抹消されると復帰後はチーム事情から中継ぎに配置転換される。6月30日の阪神戦で初ホールドを記録したが、7月7日の広島戦では6失点で敗戦投手になるなど安定感を欠いたことから先発に再転向した。最終的には8勝7敗1ホールド、防御率2.83を記録した。2018年、前年オフシーズンに右ヒジ疲労骨折の手術を受け、復帰登板はこの年のシーズン5月と出遅れたが、登板を重ねるごとに本来の投球を取り戻し、9月11日の巨人戦では8回6安打1失点の力投を見せて勝ち投手となった。巨人戦での先発では2016年4月30日からこの試合で7連勝。OBの真中満をして、かつての真中の同僚である川崎憲次郎を彷彿せしめる「ジャイアンツ・キラー」ぶりを発揮し、同年のクライマックスシリーズでの活躍を期待させた。巨人とのクライマックスシリーズでは10月13日の初戦で先発したが7回途中4失点で敗戦投手となった。2019年、3年ぶりに開幕投手を務め7回1失点の好投を見せるも勝ち負けつかず、チームは延長サヨナラ負けを喫する。9月19日の阪神戦で2年振りに完封勝利を挙げるなどシーズン通じて先発ローテーションを守ったが、最終的に5勝12敗、防御率4.57、26被本塁打など自己ワーストの成績に終わった。