En un Congreso de Vialidad realizado en 1920 en Argentina, diversos ingenieros deciden impulsar la construcción de la ruta Panamericana. Si bien en Chile se comenzaron a realizar algunas pavimentaciones de tramos cortos, como Viña-Concón y Santiago-Valparaíso, fue hasta 1946 con el Plan Serena que se construyó un largo tramo de 500 kilómetros que unían Santiago con La Serena. A lo largo de los años varias han sido las empresas que han participado en las licitaciones de la ruta 5, entre ellas Guzmán, Vial y Pascal; Vasco Solar Gazmuri; Loewe y Maldini; Yaconi Hnos. y Besalco, entre otras.