La autopista M-23 comienza como continuación de la calle de O'Donnell, cuya calle finaliza en su enlace con la autopista M-30, continuando en túnel bajo el monte de La Elipa, para después discurrir paralela a la tapia sur del cementerio de la Almudena y finalizar a la altura del enlace con la M-40, cuando se convierte en el inicio de la autopista de peaje R-3.
Desde 2009, cuenta con un carril bus-moto-taxi en sentido O'Donnell en el carril izquierdo, separado por una mediana, que da comienzo tras el túnel de La Elipa y continúa ya por la propia calle de O'Donnell hasta la intersección con la calle del Doctor Esquerdo.
Esta autopista antes del cambio de nombres de autovías y autopistas de 2004 se denominaba N-100.
Terminaba en la M-40 para continuar como N-100 un km más adelante, desde el nudo Eisenhower hacia el aeropuerto de Madrid-Barajas (este acceso al aeropuerto es la actual M-14).
El enlace con la M-40 era en glorieta sobre la vía de circunvalación y siguiendo recto se conectaba con el final de la avenida de Daroca hacia Vicálvaro.