Im Staatsvertrag ist festgehalten, dass die bevorzugte technische Lösung für die Feste Fehmarnbeltquerung nach sämtlichen bisher gewonnenen Erkenntnissen eine Schrägseilbrücke ist. Außerdem ist ein Absenktunnel die bevorzugte alternative Lösung. Dies stellt jedoch keinesfalls bereits eine Vorentscheidung dar. Vielmehr untersucht die Femern A/S derzeit verschiedene Brückenlösungen sowie Varianten eines Absenktunnels  gleichwertig und gründlich. Einen großen Anteil bei diesen Untersuchungen nehmen die möglichen Auswirkungen der unterschiedlichen Lösungen auf die Umwelt und die Sicherheit ein.

Die letztendliche technische Lösung und Linienführung werden erst nach Abschluss der im Rahmen der Genehmigungsverfahren durchzuführenden Untersuchungen festgelegt. Sowohl Brücke als auch Tunnel sehen eine vierspurige Autobahn sowie eine zweigleisige elektrifizierte Bahnverbindung vor, die so genannte 4+2-Lösung.