A avenida Ayrton Senna, que liga a Barra da Tijuca ao bairro de Jacarepaguá, cruza a avenida das Américas e termina na avenida Sernambetiba, junto à praia. O projeto da avenida estava no Plano Piloto para Urbanização da Barra da Tijuca, Pontal de Sernambetiba e de Jacarepaguá, elaborado por Lúcio Costa, o mesmo arquiteto e urbanista que elaborou o mais conhecido Plano Piloto de Brasília.

A avenida faz a importante ligação da Barra da Tijuca com a Linha Amarela, uma via expressa pedagiada que liga os bairros da Zona Oeste aos da Zona Norte, ao Centro e ao Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro.