- Phương án 1: Cầu vượt trực thông theo hướng đường vành đai 1, cầu vượt tách làm 2 nhánh (tim nhánh khác tim tuyến chính) khi đi qua phạm vi bảo tồn Đàn Xã Tắc cầu được thiết kế thành 2 nhánh song song với tim tuyến chính.
- Phương án 2: Cầu vượt trực thông theo hướng đường vành đai 1, tuyến đi lệch về phía đường Tôn Đức Thắng (phía bắc của nút), cầu được thiết kế 1 nhánh, tim dọc cầu trùng với tim tuyến.
- Phương án 3: Cầu vượt trực thông theo hướng đường vành đai 1, tuyến đi lệch về phía đường Nguyễn Lương Bằng (phía nam của nút), cầu được thiết kế 1 nhánh, tim dọc cầu trùng với tim tuyến.
- Phương án 4: Cầu vượt trực thông theo hướng đường xuyên tâm Tôn Đức Thắng - Nguyễn Lương Bằng, cầu được thiết kế 1 nhánh vượt qua đường vành đai 1.
- Phương án 5: Hầm đường bộ trực thông theo hướng đường vành đai 1 đi ngầm bên dưới khu vực bảo tồn di tích Đàn Xã Tắc.
Theo giải trình của Sở Quy hoạch Kiến trúc Hà Nội, phương án 1 hướng cầu vượt từ đường Xã Đàn xuyên ra Ô Chợ Dừa, đi theo hướng tuyến của vành đai 1 nhưng đến khu vực Đàn Xã Tắc thì tách làm đôi, sau khi vượt qua ngã tư thì chập lại làm một. Phương án này nhằm tránh khu vực dấu tích của Đàn Xã Tắc. Theo đánh giá của Tổ chuyên gia kỹ thuật, phương án này không hợp lý vì “bành trướng”, việc cầu được xẻ làm hai nhánh rồi lại chập vào vô tình tạo nên sự kìm kẹp không gian ghi dấu tích của Đàn Xã Tắc.
Phương án 3 cũng đi theo đường vành đai 1, chỉ là một cầu, lệch về hướng nam của nút, bắt vào hướng tuyến mở theo Ô Chợ Dừa - Láng Hạ đang được giải phóng mặt bằng. Nhằm tránh khu vực dấu tích của Đàn Xã Tắc, phương án này tránh hẳn sang phía nam của đường Xã Đàn, giáp về phía Nguyễn Lương Bằng. Tuy nhiên trục đường Xã Đàn lại lệch với trục đường đang được mở tiếp Ô Chợ Dừa - Láng Hạ. Hai đoạn tuyến của vành đai 1 này không tạo thành một đường thẳng qua nút giao Ô Chợ Dừa. Với điều kiện này, khi thực hiện phương án cầu đi về phía nam thì cầu lại có hình thái cong queo, không phù hợp.
Phương án 4 nghĩ đến một hướng tuyến đi theo hướng xuyên tâm nhưng cầu sẽ rất dài vì phải vượt luôn cả hai nút (ngã 6). Mặt khác tuyến xuyên tâm Tôn Đức Thắng - Nguyễn Lương Bằng chưa được mở rộng lộ giới đường. Nếu đi theo phương án này thì lại phải giải phóng mặt bằng rất lớn, cầu dài, bất khả thi. Phương án này có ưu điểm là tránh xa Đàn Xã Tắc nhưng quá tốn kém (gần 500 tỷ đồng), thêm vào đó lại có một vấn đề là cột của cầu lại trùng với một tuyến đường ống cống rất lớn ở đường Tôn Đức Thắng nối với Xã Đàn.
Phương án 5 tính đến việc đi ngầm theo vành đai 1, tương tự như đường hầm Kim Liên. Tổ chuyên gia kỹ thuật cũng như các nhà sử học đều không chấp nhận phương án này bởi đi ngầm qua Đàn Xã Tắc có nhiều rủi ro khi tiến hành đào ngầm, có thể phá vỡ tầng di tích.
Phương án 2, phương án được chọn, tạo nên đường cong mềm mại, lệch phía bắc của tuyến (về phía đường Tôn Đức Thắng). Khu vực hướng tuyến này đạt được một yêu cầu rất quan trọng đó là cơ bản chuyển tiếp tốt giữa trục tim tuyến của đường Xã Đàn với trục tim tuyến Ô Chợ Dừa - Láng Hạ, khắc phục việc lệch tim của hai đoạn tuyến.
Phương án 2 có ưu điểm hơn về kinh phí đầu tư xây dựng, phạm vi giải phóng mặt bằng, mức độ ảnh hưởng đến di tích Đàn Xã Tắc là nhỏ và đã được Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch thống nhất bằng văn bản. Phương án này cũng hạn chế tối đa không phải giải phóng mặt bằng phạm vi nút và giảm thiểu tối đa tránh sự ảnh hưởng đến nhà dân.