Faits : A. A.a. Afin d'améliorer le réseau routier, les Municipalités de Rolle et de Mont-sur-Rolle ont approuvé un schéma directeur routier intercommunal, lequel est intégré dans le plan directeur de la Commune de Rolle au paragraphe 6.5. Le schéma indique une route principale RC 39d à l'entrée de la Commune de Rolle en direction de la route de Gilly, qui se prolonge vers l'Est en une route collectrice principale en direction des habitations sous la voie de chemin de fer (cf. figure 6.5.a). Par la suite, la Municipalité de Rolle a élaboré un projet visant à aménager sur ce tracé une route d'évitement de la partie Ouest de la commune. Cette route, intitulée " Route de desserte de l'ouest rollois (" RODEO ") ", était initialement prévue en trois étapes (RODEO I, II et III), réduite par la suite à deux ; la première étape (RODEO I) a été achevée en 2006. Le plan partiel d'affectation de l'Ouest rollois, approuvé par le Département de l'économie le 20 novembre 2008 et mis en vigueur les 29 avril 2009 et 19 janvier 2010, indique le tracé de ce projet à titre indicatif. Le projet RODEO II est constitué de deux tronçons dont le premier est un nouveau tracé qui relie la route du Lac à la route de Gilly, le long d'une lisière. Ce tronçon, de 480 m environ, se trouve sur les Communes de Rolle et de Gilly. Le second tronçon, de 420 m environ, est formé par le tracé existant de la route de Gilly à conserver et à élargir. Le projet a été soumis pour examen préalable aux services cantonaux concernés, lesquels ont transmis le 14 mai 2009 leur prise de position aux Municipalités de Rolle et de Gilly. Le 10 juillet 2009, le Bureau d'ingénieurs AAA et le bureau BBB ont élaboré pour le compte des Communes de Rolle et de Mont-sur-Rolle une " Etude environnementale stratégique " (ci-après : "EES "). Cette étude évaluait les impacts environnementaux de l'ensemble des projets envisagés - dont RODEO II et III - et proposait, sur cette base, une stratégie de développement urbain durable et des recommandations. Les experts s'interrogeaient en particulier sur l'opportunité de la réalisation de RODEO II, exposant divers arguments s'opposant au projet, à savoir : impact sur la circulation de la faune ; atteinte à la qualité paysagère des différentes aires de verdure et de détentes identifiées dans le Plan directeur communal ; probable extension à moyen ou long terme de l'urbanisation au-delà de la limite ouest fixée dans le Plan directeur communal ; charges de trafic ne justifiant pas la réalisation de ce tronçon ; coût du bruit (cf. EES p. 25 s.). A.b. Le 9 octobre 2009, les services cantonaux se sont déterminés à nouveau sur le projet et ont rendu des préavis essentiellement négatifs. En bref, le Service du développement territorial (SDT) relevait notamment que les conclusions de l'étude EES militaient clairement pour l'abandon du projet RODEO II. Selon le Service de la mobilité (SM), le volume de 4'000 à 4'500 véhicules par jour (véh./j.) ne justifiait pas à lui seul la création du nouveau tronçon routier RODEO II. Le Service des routes (SR), tout en préavisant favorablement le projet d'un point de vue technique de construction, émettait des réserves sur l'intérêt du projet qui semblait démesuré au vu des bénéfices escomptés. Le bureau CCC SA a en janvier 2010 rédigé un document intitulé " Note justificative du bureau CCC SA relative à l'opportunité de cette nouvelle infrastructure routière " (ci-après la " note CCC "). Selon cette note, la justification du projet RODEO II devait être évaluée à partir d'une évolution prévisible du trafic à l'horizon 2030 et non 2015 comme retenu dans l'EES. La note CCC préconisait la réalisation de RODEO II qui pourrait absorber les 8'000 véh./jour attendus sur la route de Gilly à l'horizon 2030. Selon le rapport technique d'avril 2010 du bureau d'ingénieurs DDD (ci-après le " rapport DDD "), le projet RODEO II avait pour objectif de délester le centre historique de Rolle d'une partie de son trafic de transit, d'assurer la desserte de l'Ouest rollois et de créer une liaison Nord-Sud performante entre la route de Genève et la route de l'Etraz. Selon la note de synthèse de la Ville de Rolle, d'avril 2010, figurant dans le rapport DDD, le projet RODEO II serait justifié compte tenu du trafic prévu qui s'élèverait à 8'000 véh./j. (cf. note de synthèse d'avril 2010 p. 3). Toutefois, la version antérieure de cette note de synthèse (juin 2009) évoque une charge de trafic de 4'000 à 4'500 véh./j. A.c. Mis à l'enquête publique du 21 avril au 20 mai 2010 dans les Communes de Rolle et de Gilly, le projet a suscité plusieurs oppositions dont celles de A._, B._, C._, D.A._ et E.A._, F.B._ et G.B._, I.C._ et H.C._, J.D._ et K.D._, L.E._ et M.E._, R.G._ et S.G._, T.H._ et U.H._, V._, W._, Y.I._ et Z.I._, V.J._ et W.J._, X.X._, tous domiciliés à Rolle, et de X._ SA à Lausanne. Le 8 juillet 2010, les services cantonaux concernés ont émis une nouvelle prise de position sur le projet RODEO II. Pour le SDT, le projet était peu efficace pour résoudre les problèmes de gestion de la mobilité urbaine et de charge du trafic ; si la Commune de Rolle maintenait néanmoins son intention de réaliser le projet routier RODEO II, certaines conditions devraient être réalisées dont la compensation intégrale des surfaces d'assolement. Le SR a quant à lui maintenu son préavis positif d'un point de vue technique ; il critiquait cependant l'extrapolation du trafic établie par CCC pour l'horizon 2030. En novembre 2010, la Commune de Rolle a émis un rapport explicatif sur les surfaces d'assolement sur son territoire. Celui-ci concluait à l'impossibilité pour la commune de compenser les emprises de ses projets - dont Rodéo II - sur les surfaces d'assolement. En novembre 2010 également, le bureau CCC a élaboré une étude intitulée " Complément d'étude au dossier d'assainissement du bruit routier ". A.d. La Municipalité de Rolle a répondu aux remarques des services cantonaux le 25 mars 2011. S'agissant de l'emprise sur les surfaces d'assolement, elle indiquait que l'emprise serait de 8'975 m 2et qu'une compensation pourrait être trouvée en pérennisant la zone intermédiaire de Beaulieu Nord (surface totale de 43'826 m 2 ) qui pourrait être partiellement affectée à la zone agricole, pour une surface d'environ 10'000 m 2. La Municipalité s'est également engagée à élaborer une planification directrice pérennisant la volonté de ne pas développer, à court et moyen terme, les terrains actuellement en zone agricole qui bordent le projet routier. Le 8 juin 2011, le SR a transmis à la Municipalité de Rolle les dernières prises de position des services cantonaux. Parmi ces remarques, le SDT a rappelé ses doutes concernant l'opportunité du projet et a précisé que la planification concernant la compensation des surfaces d'assolement devait être réalisée simultanément au projet routier. Le Service de l'environnement et de l'énergie (SEVEN) a notamment souligné le constat de l'EES selon lequel la réalisation de ce nouvel axe routier conduira à une extension de l'urbanisation non souhaitable au sens des objectifs du plan directeur cantonal (PDCn). B. Les Conseils communaux de Rolle et de Gilly ont accepté, les 21 juin et 13 octobre 2011, les préavis émis les 9 mai 2011 et 21 juin 2011 par les deux Municipalités. Par décisions de la Municipalité de Rolle du 4 novembre 2011 et du Département des infrastructures (DINF) du 20 février 2012, ces autorités ont approuvé le projet de création d'une route de contournement RODEO II et levé les oppositions y relatives. Les opposants ont formé recours contre ces décisions auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud. Dans le cadre de l'instruction, celle-ci a procédé à une vision locale le 20 mars 2013 en présence des parties et d'un représentant de la Direction générale de l'environnement (DGE) et du SDT. Par arrêt du 21 octobre 2013, le Tribunal cantonal a admis le recours et a annulé les décisions du Département des infrastructures et de la Municipalité de Rolle. En substance, le Tribunal cantonal a estimé qu'il manquait au dossier une étude globale permettant à l'autorité de décision d'appréhender l'ensemble des intérêts pertinents à prendre en considération. La pesée des intérêts n'avait en l'occurrence pas été effectuée de manière complète. Enfin, le principe de coordination des procédures consacré à l'art. 25a LAT n'était pas respecté dès lors que la question de la compensation de l'empiétement de la route sur les surfaces d'assolement était reportée à une procédure distincte et ultérieure. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, les Communes de Rolle et de Gilly, par l'intermédiaire de leur Municipalité, demandent au Tribunal fédéral d'admettre leur recours, d'annuler l'arrêt du Tribunal cantonal et d'inviter celui-ci à prendre une nouvelle décision dans le sens des considérants. Subsidiairement, les communes recourantes concluent à la confirmation de leur décision et de celle du Département des infrastructures, leur mise en oeuvre effective étant conditionnée à l'adoption d'une planification permettant de légaliser, notamment par pérennisation, des surfaces compensatoires d'assolement équivalentes aux surfaces d'emprises prévues pour le projet. Le Tribunal cantonal s'est référé aux considérants de son arrêt. Le SDT a déposé des observations, rappelant notamment qu'il avait préavisé négativement le projet RODEO II (cf. préavis du 9 octobre 2009) et exigé le principe de la simultanéité des planifications pour garantir la compensation des emprises sur les surfaces d'assolement (cf. notamment courrier du 26 novembre 2010). Les intimés et l'Office fédéral du développement territorial (OFDT) ont déposé des observations. Les recourants ont répliqué et les intimés ont dupliqué.