Auf der Grundlage der Voruntersuchungen und der Planungsphase deutet alles darauf hin, dass ein Absenktunnel aus der Sicht von Verkehr, Sicherheit und Umwelt die beste Lösung darstellt. Bei einer Geschwindigkeit von 110 km/h auf der Autobahn ergibt dies für die Autofahrer eine Fahrzeit von etwa zehn Minuten. Zugfahrgäste werden für die Fahrt von Küste zu Küste sieben Minuten benötigen. Ein Tunnel zeichnet sich durch hohe Betriebssicherheit aus und kann ganzjährig geöffnet bleiben, auch bei starkem Wind oder Schneefall.
Der eigentliche Absenktunnel unter Wasser wird 17,6 km lang. Hinzu kommen die kurzen Anschlusstunnel bei Puttgarden und Rødbyhavn, die der Landanbindung dienen. Die Anbindungstunnel werden auf künstlichen Landaufspülungen erbaut. Im Verhältnis zur heutigen Küstenlinie ragen die Halbinseln bzw. Landzungen beiderseits des Fehmarnbelts etwa 500 m ins Meer hinaus.
Neuer Weltrekord
Der Fehmarnbelttunnel wird weltweit der bislang längste kombinierte Auto- und Eisenbahntunnel. Er wird fünfmal so lang sein wie der Öresundtunnel zwischen Kopenhagen und Malmö und dreimal so lang wie der Trans-Bay Tube Bart Tunnel in San Francisco, der derzeit längste Absenktunnel der Welt.