Este subtramo de 17,20km, que pertenece al tramo Madrid – Oropesa, se ha planteado como una línea de tráfico mixto (viajeros y mercancías) que discurre paralelamente al ferrocarril existente. Destacan varias estructuras: 1 viaducto de 456m sobre río Guadarrama, 2 viaductos de hasta 266m sobre arroyos, pérgola de 105,00m y esviaje 160º sobre ferrocarril, viaducto de 40m sobre CM-4011, falso túnel de 407m en Cerro de Mesa, 9 pasos superiores de hasta 98,40m y 10 pasos inferiores de hasta 56,69m. También se incluye la adecuación del entorno de las estaciones de Bargas y Villamiel. Debido a los importantes condicionantes medioambientales de la zona, el proyecto ha tenido en cuenta diversas tipologías de medidas correctoras.