La voie menant de Bagnères-de-Bigorre à Bagnères-de-Luchon par les cols d'Aspin (1489 m) et de Peyresourde (1569 m) est perçue comme un enjeu d'aménagement dès le milieu du XVIIIe siècle. Elle fait partie des aménagements routiers promus par l'intendant Mégret de Sérigny mais les travaux ne sont pas vraiment engagés et elle n'est parcourue que par les piétons et les montures (Couget, 1892, p. 321).
L'axe devient route départementale par ordonnance royale de 1829. Elle est ouverte aux voitures entre 1840 et 1850 et des relais de postes sont établis en 1858 (Grenier, 1987, p. 21).
Le projet de route thermale reliant les stations et facilitant la circulation des productions issues des montagnes est relancé par Achille Fould, député des Hautes-Pyrénées. Il aurait convaincu Napoléon III lors du séjour de ce dernier à Saint-Sauveur lors de l'été 1859. Les grandes lignes sont fixées par l'Empereur le 7 septembre 1859.
Un décret du 8 mai 1860 institue dans les Pyrénées centrales quatre routes dites thermales, d'intérêt économique et touristique, parmi lesquelles celle de Bagnère-de-Bigorre à Bagnères-de-Luchon dénommée alors route thermale n°1. A ce titre elle bénéficie de subventions de l'Etat, tout en restant à la charge du département. Les routes thermales devaient avoir une largeur de 5 à 6 m et ne devaient pas avoir de pentes supérieures à 9 cm par m. Les travaux d'entretien et de construction sont dirigés par Claude-Victor Celler (1827-1881), polytechnicien ingénieur des Ponts et Chaussées. Ces quatre routes créaient dans les Pyrénées un véritable réseau longitudinal (est-ouest), reliant les vallées transversales grâce au franchissement de cols élevés jusque là réservés aux bergers et montagnards, aux géographes et aux militaires. Cette faculté offerte à tous contribuait à la transformation des Pyrénées en ensemble touristique (Grenier, 1987, p. 12) mais facilitait aussi les échanges commerciaux et administratifs.
La notoriété touristique de la route doit aujourd'hui beaucoup au Tour de France cycliste, qui l'emprunte régulièrement depuis 1910. Le col d'Aspin a été classé parmi les sites et les monuments naturels par arrêté du 2 janvier 1943.
Né à Vibersviller (Meurthe), il entre à l'école Polytechnique en 1847 et aux Ponts et Chaussées en 1849. Ingénieur ordinaire 3e classe en 1852 en Haute-Saône, il travaille au chemin de fer entre Paris et Mulhouse. Nommé à Tarbes le 17 février 1856, avec le grade d'ingénieur ordinaire 2e classe, il s'occupe des routes thermales pyrénéennes mais aussi du chemin de fer entre Tarbes et Pau. En 1864, il passe dans les Basses-Pyrénées mais garde la surveillance et l'entretien des routes thermales. Il travaille par la suite en Algérie (1867), en Corse (1872). Devenu ingénieur chef de 2e classe en 1875 il étude le projet de canal maritime de l'isthme de Darien en Amérique du Sud. Il travaille ensuite dans le Var, puis les Côtes-du-Nord et termine sa carrière avec le titre d'ingénieur en chef 1re classe.