Diagonal Ulvsunda var en alternativ sträckning till Förbifart Stockholm, i ett mer stadsnära läge huvudsakligen i tunnel.
Sträckningen planerades i nord-sydlig riktning i tunnel från Kista och söderut. Vid Ulvsunda industriområde planerades vägen gå en kort sträcka i dagen innan vägen går ned i en tunnel under stadsdelen Smedslätten i Bromma. Söder om Essingeleden i höjd med Midsommarkransen planerades den ansluta tunneln till E4 och Södra länken.
Diagonal Ulvsunda förordades framför Förbifart Stockholm i ett remissvar från Länsstyrelsen i Stockholms län våren 2006, eftersom den ansågs vara bättre ur natur- och kulturmiljösynpunkt, och därmed i överensstämmelse med miljöbalkens bestämmelse om att alltid välja det minst miljöstörande alternativet om två alternativ finns.