Warunkiem współfinansowania projektów z funduszu ISPA jest położenie nacisku na trzy aspekty: wzmocnienie nawierzchni, poprawę bezpieczeństwa ruchu drogowego oraz zabezpieczenie ekologiczne inwestycji. Inwestycja przygotowana przez GDDKiA O/Kraków spełniła wszystkie wymagania. Starania o uzyskanie środków europejskich na wzmocnienie nawierzchni drogi krajowej nr 4 na odcinku pomiędzy Krakowem a Tarnowem rozpoczęto jesienią 2000 r. Pracownikom krakowskiego Oddziału GDDKiA (wówczas GDDP) udało się przygotować wniosek, który został przez władze funduszu ISPA w Brukseli oceniony jako najlepszy z polskich wniosków. Był to ogromny sukces małopolskich drogowców, których praca zaowocowała uzyskaniem 46 mln euro. Zadanie podzielono na dwa etapy I/ Kraków - Targowisko i II/ Targowisko - Tarnów. Termin zakończenia I etapu inwestycji wyznaczono na 30 września 2005 roku.

Inwestorem zadania jest GDDKiA, a wykonawcą I etapu - Joint Venture PRInż S.A. - Holding, w skład którego wchodzą Przedsiębiorstwo Robót Inżynieryjnych S.A. - Holding z Katowic, Przedsiębiorstwo Budowy Dróg i Mostów S.A. z Tarnowa oraz Krakowskie Przedsiębiorstwo Robót Drogowych S.A. Wartość kontraktu (prace budowlano-montażowe) to ponad 17,79 mln euro, w tym udział ISPA to 75% czyli ponad 13,34 mln euro. Całość kosztów realizacji I etapu Kraków - Targowisko, tzn. budowa wraz z wykupami, odszkodowaniami, dokumentacją, nadzorem to koszt około 100 mln złotych.

Zakres inwestycji obejmuje wzmocnienie nawierzchni drogi krajowej nr 4 na odcinku Kraków - Targowisko (21,5 km) do obciążenia 115 kN/oś oraz dobudowę drugiej (południowej) jezdni na odcinku 1,5 km pomiędzy Krakowem a Wieliczką. Droga będzie miała klasę GP (główna przyspieszona) - na drodze tej klasy prędkość projektowa wynosi 80 km/h.

Na odcinku jednojezdniowym jezdnia będzie miała szerokość 7 m ( 2 X 3,5 m), obustronne pobocza utwardzone o szerokości 2 m oraz pobocza gruntowe o szerokości 0,75 m i 1,25 m. Na skrzyżowaniach pojawią się pasy dla lewoskrętów o szerokości 3,5 m. Na wzniesieniach zostaną dobudowane pasy wolnego ruchu o szerokości 3 m. Zarówno zakręty, jak i wzniesienia zostaną złagodzone, co znacznie poprawi komfort i bezpieczeństwo jazdy. Przy drodze powstaną chodniki dla pieszych.

Początek odcinka dwujezdniowego dostosowano do trasy na węźle Wielickim, gdzie będzie się zaczynać. Pomiędzy 7-metrowymi jezdniami będzie znajdować się pas dzielący o szerokości 3 m obramowany krawężnikiem ulicznym ze słupami oświetleniowymi i kanalizacją. Obok drogi dwujezdniowej po obydwu jej stronach przewidziano budowę dróg zbiorczych o szerokości 3,5 - 5 m przeznaczonych do obsługi ruchu lokalnego mieszkańców.

W zakres inwestycji wchodzi również przebudowa 19 skrzyżowań, w tym 3 z sygnalizacją świetlną, 3 skanalizowanych (z wyspami i pasami dla lewoskrętów) i 6 skanalizowanych z sygnalizacją świetlną. Dzięki przebudowie skrzyżowań i budowie sygnalizacji świetlnych łatwiejsza i - przede wszystkim - bezpieczniejsza stanie się komunikacja z drogami lokalnymi. W ramach inwestycji wymagana jest też modernizacja lub całkowita przebudowa 20 istniejących obiektów mostowych: mostów, wiaduktów, przepustów.

Negatywne skutki projektu dla środowiska zostaną wyeliminowane za pośrednictwem urządzeń oczyszczających, zamontowane zostaną również ekrany akustyczne - łącznie 4.268 m.

Już teraz w związku z realizacją kontraktu ISPA droga jest zawężona na odcinkach prowadzenia robót jak też obowiązuje ograniczenie prędkości do 40 km/h oraz zakaz wyprzedzania. Podczas wykonywania prac bitumicznych, na krótkich odcinkach wprowadzany jest ruch wahadłowy.