Der Heslach Tunnel wurde im Jahr 1991 in seiner vollen Länge von 2,3 km in Betrieb genommen, nachdem der Abschnitt Marienplatz bis Karl-Kloß-Str. schon 1989 eröffnet werden konnte. Mit 2,3 km Länge ist der Heslach Tunnel einer der längsten Straßentunnel Deutschlands und verursachte Baukosten von rd. 275 Mio. DM (LANDESHAUPTSTADT STUTTGART, 1991). Der Tunnel, der täglich von bis zu 50000 Kfz befahren wird, hat die Funktion einer Umfahrungsstraße, wobei der Autoverkehr "eingehaust" ist und die Anwohner vor Schadgasen und Lärm schützt.

Der zweispurige Tunnel musste weitgehend in bergmännischer Bauweise errichtet werden. Von besonderer Bedeutung ist die Belüftung des Tunnels. Die notwendige Zufuhr von frischer und die Abfuhr verbrauchter Luft leisten zwei in der Tunnelmitte gelegene Schachtsysteme. Über das Zuluftbauwerk bei der Karl-Kloß-Str. wird Frischluft in die über dem Fahrraum liegenden Zuluftkanäle geblasen, von dort gelangt sie über Deckenschlitze und Seitenkanäle in den Fahrraum. Die Ventilatoren werden im Zuluftbauwerk in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen und der Qualität der Tunnelluft (Trübungsmessung) gesteuert. Bei höchster Laststufe können bis zu 500 m3/s Frischluft eingeblasen werden. Im Brandfall kann diese Lüftung umgedreht werden um Rauchgase abzusaugen.

Die mit Autoabgasen belastete Luft wird von Strahlventilatoren zu einem zentralen Abluftkamin geleitet, der 80 m über dem Tunnel am Rande eines Waldgebietes beim Dornhaldenfriedhof endet. Hier wird die Abluft über den nur wenige Meter über die Baumwipfel ragenden Kamin mit hoher Geschwindigkeit (ca. 20 m/s) ausgeblasen. Durch den Auftrieb und die starke Vermischung mit der Außenluft ist in der Umgebung des Abluftkamines nur mit geringen Zusatzbelastungen zu rechnen. Dies ergaben auch Luftmessungen des Amtes für Umweltschutz vor und nach der Inbetriebnahme des Tunnels.