El actual sistema de nomenclatura de las carreteras españolas surge en 1940 del denominado Plan Peña, apellido del entonces ministro de Obras Públicas. Las deficientes carreteras de la posguerra seguían un sistema radial, comunicando Madrid con las principales ciudades de la periferia.
Así, se dividió España en seis sectores radiales siguiendo el sentido de las agujas del reloj y partiendo de la carretera Madrid-Irún como eje número uno. Otros cinco anillos concéntricos imaginarios indicarían la distancia a Madrid de cien en cien kilómetros.
De esta forma, el nombre de las carreteras comienza con una letra, para indicar si son nacionales, provinciales o comarcales, seguida de tres números. El primero de éstos indica el sector del que parte la vía, el segundo la distancia de Madrid según el anillo imaginario en el que se encuentre y el tercero la trayectoria: transversal si es par o radial si es impar.
Así, la N-634 indica que se trata de una carretera nacional, que parte de la nacional 6 Madrid-Coruña, a una distancia de más de 300 kilómetros de Madrid y que se trata de una carretera transversal.
Recientemente, el Gobierno ha aprobado ciertas modificaciones en la nomenclatura respetando en la medida de lo posible los criterios que fijó el Plan Peña. Afectan principalmente a las circunvalaciones de las principales ciudades y las carreteras nacionales que han sido desdobladas en autovía, así como a los nuevos corredores nacidos del enlace de varias vías antiguas.