FNs økonomiske kommisjon for Europa besluttet i oktober 2009, etter anmodning fra både den svenske og norske regjering, å anbefale ruten mellom Hønefoss og Gävle som Europavei, som en del av E16. Beslutningen ble bekreftet i mai 2011 og ruten ble omskiltet høsten 2012, med en seremoni 25. september. Før utvidelsen bestod E16 av strekningen Londonderry - Edinburgh - Bergen - Fagernes - Oslo og var 710 km lang, derav 493,8 km i Norge. Frem til forlengelsen i 2012 var Bergen - Oslo den eneste strekningen som noen gang har blitt skiltet E16 (etter dette kom i bruk i 1992). Høyeste punkt er Filefjell.
Verdens lengste veitunnel, Lærdalstunnelen med en lengde på 24 509 meter, ligger på E16. Det gjør også den over 11,4 kilometer lange Gudvangatunnelen, Norges nest lengste. Mellom Gudvangen og Lærdal er det 51,5 km, og av det 43,0 km i tunnel.
Norges og Sveriges regjeringer søkte om forlengelse av E16 hos UNECE i Genève i oktober 2009.[5] Det ble godkjent[6][7] og bekreftet 1. oktober 2010[8] og trett i kraft fra UNECE 26 maj 2011.
Omskilting til E16 ble gjort i løpet av høsten 2012. Åpningsseremoni var 24.-25. september 2012.[9]