Das Projekt Osterbergtunnel schließt sich an die Unstruttalbrücke (Länge: 2.668 Meter, Höhe: 50 Meter) an.
Ein kurzer Voreinschnitt (Länge: 43 Meter) schaffte den Zugang zu zwei Tunnelröhren von je 2082 Meter Länge. Sie münden auf der Ostseite in einen 18 Meter tiefen Voreinschnitt. Auf 500 Meter Länge steigt die Trasse bis auf Geländehöhe an und bindet an das später in Angriff zu nehmende Streckenlos im Osten an.
Zum Leistungsumfang des Bauloses Osterbergtunnel gehören u.a. die beiden Portalbauwerke, die Anlage zur Oberflächenentwässerung, Bahnseitenwege und Rettungszufahrten und eine Stützwand, angrenzend an das FFH-Gebiet „Trockenhänge bei Steigra“.