Ada beberapa sistem jalan raya berbeda yang digunakan di Amerika Serikat, termasuk antar negara bagian yang dikontrol federal, jalan raya AS yang lebih tua, dan jalan raya negara bagian individual. Setiap sistem menggunakan metodenya sendiri untuk menghasilkan nomor jalan raya, meskipun biasanya ada metode untuk kegilaan. Nomor jalan raya dimaksudkan untuk membantu navigasi dengan menghilangkan ambiguitas nama jalan yang dapat berubah dari satu negara bagian ke negara bagian lainnya. Jika seorang pengemudi memahami bagaimana angka-angka ini ditetapkan, dia akan mengetahui arah umum jalan raya yang tidak dikenal dan area umum negara yang dilintasinya.
Sebelum tahun 1925, sangat sedikit jika ada nomor jalan raya resmi. Jalan atau jalur individu akan digabungkan untuk membentuk rute antarnegara bagian dengan nama seperti Lincoln Highway atau Dixie Overland Highway. Jalur mengemudi ini dilengkapi dengan asosiasi yang didedikasikan untuk pelestarian dan promosi mereka, meskipun beberapa dari asosiasi ini dibentuk untuk alasan yang lebih komersial. Pengemudi yang ingin berkendara melintasi negara di salah satu jalur ini sering menjadi bingung setiap kali beberapa rute yang berbeda tumpang tindih atau menggunakan jalan yang sama. Menggunakan nama untuk menunjuk jalan raya antar negara bagian segera menjadi terlalu bermasalah untuk pariwisata umum. Pada tahun 1925, pertemuan diadakan untuk menerapkan rencana baru nomor jalan raya yang seragam sebagai pengganti nama jalan yang ambigu.
Nomor jalan raya AS ditetapkan menurut arah dan tujuan. Rute yang berjalan timur/barat diberi nomor genap, sedangkan rute utara/selatan diberi nomor ganjil. Angka terendah dimulai di perbatasan utara dekat Kanada dan pantai timur Maine. Oleh karena itu, US Highway 1 adalah rute utara/selatan yang berasal dari Maine dan US Highway 2 adalah rute timur/barat yang melewati perbatasan Kanada. Jumlah untuk sistem jalan raya AS berlanjut dalam urutan yang berurutan, dengan jumlah yang meningkat saat mendekati pantai barat dan Teluk Meksiko.
Tiga digit nomor jalan raya sering menunjukkan taji atau cabang dari rute antar negara bagian utama. Salah satu contohnya adalah San Francisco Bay Area. Rute timur/barat utama melalui daerah ini adalah I-80, tetapi cabang dari jalan bebas hambatan ini meliputi I-280, I-580, I-680, I-880, dan I-980. Pengalihan di sekitar kota besar mungkin memiliki angka “2” di depan nama jalan raya utama. I-275, misalnya, adalah taji antarnegara bagian melingkar yang melewati Cincinnati, Ohio, dan menghubungkan kedua ujungnya ke I-75. Selain itu, jalan raya dapat diberi nomor sesuai dengan jalan yang mereka hubungkan; I-805 di San Diego sebenarnya menghubungkan rute timur/barat I-8 dengan rute utara/selatan I-5 beberapa mil ke timur di mana dua jalan raya berpotongan.
Semua nomor jalan raya berada di bawah naungan American Association of State Highway and Transportation Officers (AASHTO), organisasi yang menyetujui nomor jalan raya pertama pada tahun 1925. AASHTO bekerja dengan lembaga pemerintah lain untuk menetapkan nomor baru menurut sistem mereka. Masing-masing negara bagian juga dapat membuat nomor untuk jalan baru yang dibangun di dalam perbatasan mereka, dan tidak selalu diwajibkan untuk menerima nomor yang diadopsi oleh negara bagian tetangga. Hal ini dapat menyebabkan beberapa kebingungan bagi pengemudi, karena satu jalan raya bernomor negara bagian dapat menjadi jalan raya bernomor yang sama sekali berbeda di negara bagian berikutnya. Dengan menyatukan jalan-jalan ini di bawah satu bendera Jalan Raya AS, AASHTO berharap dapat menghilangkan banyak kebingungan.