Le premier tronçon mis en service en 1969 est celui entre Foetz et Esch-sur-Alzette, plus précisément entre les échangeurs de Pontpierre et de Lankelz[1]. Trois ans plus tard, en 1972, c'est la section contournant Leudelange qui est mise en service, suivie en 1974 par la section reliant cette dernière à Hollerich[1]. En 1976, la section entre Leudelange et Pontpierre est ouverte[1]. La date d'ouverture exacte du tronçon entre l'échangeur de Lankelz et le rond-point de Raemerich est inconnue[1].
La fin de l'autoroute est réaménagée avec la réalisation de la « liaison A4-Belval » inaugurée le 29 mai 2024[2]. raccordant l'A4 à la , section française de la « liaison Micheville », ouverte elle en 2018, entre Audun-le-Tiche et Esch-Belval en passant sous ce quartier par un tunnel ouvert lui, en 2016, ce nouvelle section doit à terme relier l'A4 à l'autoroute française A30[3]. La fin de l'ancienne autoroute est supprimée et remplacée par un échangeur raccordé au rond-point de Raemerich, l'autoroute marquer alors une courbe à presque 180 degrés pour se raccorder à la route B40[3] .
Entre les échangeurs d'Esch et de Lankelz, l'A4 reçoit le trafic de l'autoroute A13, qui est constituée de deux sections distinctes reliées entre elles par ce tronçon de l'A4.
Sorties
Liste des croisements, échangeurs, sorties et ouvrages d'art de l'autoroute[5]
Cet article ou cette section contient des informations sur un projet de transport.
Il se peut que ces informations soient de nature spéculative et que leur teneur change considérablement alors que les événements approchent.
Dans les années 2030, l'autoroute A4 sera intégrée à un « corridor multimodal » comprenant une autoroute à vélos et le tramway rapide Luxembourg-Esch ; l'A4 sera réaménagée avec des couloirs bus sur la bande d'arrêt d'urgence et certains échangeurs seront supprimés (comme Leudelange-Sud) ou réaménagés (comme la jonction Lankelz entre l'A4 et l'A13 section nord)[7].
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