La Avenida del Libertador tiene varios tramos que solían tener diferentes nombres antes de unificarse bajo este nombre. Por ejemplo, desde la Plaza Alvear hasta la Avenida Dorrego era conocida como Avenida Alvear, en honor a Carlos María de Alvear. Esta vía se extendió originalmente en la década de 1860 para servir como acceso al Hipódromo Argentino y más tarde al Parque 3 de Febrero.
Otro tramo, desde la Avenida Intendente Bullrich hasta el Túnel del Libertador, solía llamarse Avenida Virrey Vértiz. Esta arteria se originó con la fundación del pueblo de Belgrano alrededor de 1860 y se llamaba originalmente Segunda, pero luego fue renombrada en honor al Virrey Vértiz.
Además, el tramo que va desde la salida del Túnel del Libertador hasta la Avenida General Paz se llamaba Blandengues y luego Teniente General José Félix Uriburu. Este tramo fue ensanchado entre las décadas de 1960 y 1970 y se construyó un túnel bajo las vías del Ferrocarril Mitre.
En la Provincia de Buenos Aires, el tramo que iba desde la Avenida General Paz hasta el Canal San Fernando era conocido como Ruta Nacional 195 y luego como Ruta Provincial 195. En Vicente López, se llamaba Avenida José Camilo Paz y luego Teniente General José Félix Uriburu, mientras que en San Isidro y San Fernando, la avenida se convierte en una calle estrecha y adoquinada.
En cuanto al sentido de circulación, en la Ciudad de Buenos Aires, la avenida tiene tramos de doble mano, mano única y carriles reversibles, dependiendo del área. En la Provincia de Buenos Aires, también hay tramos de doble mano y mano única, con algunas secciones de carriles reversibles.
En la Ciudad de Buenos Aires, la Avenida del Libertador cruza varias calles importantes, algunas de las principales intersecciones son:
1. Avenida Leandro N. Alem: Esta intersección marca el comienzo de la Avenida del Libertador en el barrio de Retiro, justo al lado de la Plaza San Martín.
2. Avenida 9 de Julio: Una de las intersecciones más emblemáticas de la ciudad, donde se encuentra el Obelisco.
3. Avenida Corrientes: Otra intersección importante que conecta la Avenida del Libertador con el centro neurálgico de la ciudad.
4. Avenida Callao: Situada en el límite entre Recoleta y Palermo, esta intersección es conocida por su actividad comercial y cultural.
5. Avenida Figueroa Alcorta: Una de las avenidas más importantes de la ciudad, esta intersección marca el límite entre Palermo y Belgrano.
6. Avenida Sarmiento: Ubicada en el barrio de Palermo, esta intersección es conocida por el Parque Tres de Febrero y el Rosedal.
7. Avenida Luis María Campos: Otra intersección en el barrio de Palermo, cerca del Hipódromo de Palermo y los Bosques de Palermo.
