Ломоносовский проспект расположен в Западном и Юго-Западном округах города Москвы, соединяет районы Гагаринский и Раменки.
Протянулся от пересечения Минской и Мосфильмовской улиц до улицы Вавилова. После этого пересечения переходит в Нахимовский проспект, а так же с Ломоносовским проспектом пересекаются: Ленинский проспект, проспект Вернадского, Мичуринский проспект. Прилегают: Проектируемый проезд № 6090, улица Дружбы, улица Светланова, Менделеевская улица, улица Лебедева, улица Николая Коперника и улица Фотиевой. Вдоль Ломоносовского проспекта находятся площади: 60-летия СССР, Джавахарлала Неру и площадь Индира Ганди.
Дома расположенные вдоль Ломоносовского проспекта пронумерованы начиная от улицы Вавилова.
Протяжённость проспекта Ломоносова насчитывает чуть более четырёх километров, вдоль северо-восточной стороны проспекта находятся, начиная от пересечения с улицей Вавилова:
- Жилые дома 1-го и 10-го кварталов Юго-Запада, Гагаринский район.
- Научный центр здоровья детей.
- «Дом преподавателя».
- Парк имени 40-летия ВЛКСМ и Большой Московский цирк на проспекте Вернадского.
- Большая территория МГУ имени Ломоносова.
- Несколько учебных корпусов МГУ.
- Сквер перед центральным корпусом МГУ.
- Городская поликлиника № 202.
- Парк у посольства КНР и Мичуринский пруд на территории парка.
- Жилые дома 4-го микрорайона, района Раменки.
- Спортивный центр с катком, футбольным полем и крытыми теннисными кортами.
На противоположной стороне Ломоносовского проспекта находятся:
- 5-й и 6-й микрорайоны, района Раменки.
- Поликлиника № 2 Министерства экономического развития.
- Здание в котором расположен факультет иностранных языков МГУ.
- Паломнический центр патриарха русской православной церкви.
- Территория жилого квартала «Шуваловский Прима», квартал пересекает прогулочный бульвар.
- Аллея на улице Светланова.
- Большая территория МГУ имени Ломоносова.
- Прогулочный сквер возле библиотеки.
- Строительная площадка музейно-просветительского центра.
- Жилой квартал «Доминион».
- Торгово-развлекательный центр «Университи».
- Жилые дома 13-го и 15-го «А» кварталов Юго-Запада, района Гагаринский.
- Черёмушкинский рынок.
Проспект Ломоносова преодолевает большую территорию, вдоль него расположены жилые дома разной архитектуры, здесь находятся и современные жилые комплексы средней этажности и высотные много подъездные дома, а так же дома сталинской застройки. Хорошо представлен природный сектор районов, между домами расположено много зелёных насаждений и небольших скверов. Вдоль границ проспекта организованы все виды маршрутного сообщения, расположены трамвайные и автобусные остановки. Станция метро находится на пересечении проспекта Ломоносова и проспекта Вернадского, станция «Университет». А так же курсируют автобусы № 103, 119, 130, маршрутки № 130м, 329м, 400м и трамваи № 14, 26, 39.