Un ponte dalla forma arcuata con una campata di 81 metri, larghezza di 6 metri alla base e 9 al centro per un’altezza di 10 metri al culmine; la struttura è in acciaio, i pavimenti in vetro della Saint Gobain, pietra d'Istria e Trachite Grigia Classica di Montemerlo. Anche i parapetti sono in vetro, con corrimano in ottone. All'interno dei corrimano sono installate lampadine a led che dissipano il raggio di luce nei parapetti in vetro.La larghezza varia da 5,58 metri fino a 9,38 metri nella parte centrale. L'altezza varia da 3,20 metri sulle sponde fino a 9,28 metri nella parte centrale. L'arco centrale in acciaio, elemento strutturale del ponte ha un raggio di 180 metri.
Nell'agosto del 2008 il sindaco ha proposto di chiamare l'opera dell'architetto spagnolo ponte della Costituzione e di ribattezzare piazzale Roma (toponimo assegnato in epoca fascista) con il nome dell'antifascista ed europeista Silvio Trentin, notando però le difficoltà conseguenti al mutamento di un nome fortemente radicato e conosciuto.
In precedenza il sindaco Massimo Cacciari aveva proposto in sede di Consiglio comunale il nome di ponte de la Zirada dato che il ponte si trova in corrispondenza della curva iniziale del Canal Grande, anticamente denominata zirada in lingua veneziana (a poca distanza si trova infatti la chiesa di Sant'Andrea della Zirada, ora sconsacrata e completamente inglobata nel terminal automobilistico di piazzale Roma). Dopo la posa in opera dei conci del ponte erano circolate altre ipotesi sul nome, tra cui ponte delle Due Sante, in riferimento al nome delle due fondamenta unite dal ponte, quella di Santa Chiara e quella di Santa Lucia; ponte Sabbadino, in onore del proto che nel XVI secolo concepì l'idea di un nuovo ponte sul Canal Grande all'incirca nella stessa collocazione.
Il 4 settembre 2008 il sindaco Cacciari ha annunciato che, con decisione presa all'unanimità dalla giunta, il ponte si sarebbe chiamato ponte della Costituzione.
Fino al 1850 il Canal Grande era oltrepassato solamente dal ponte di Rialto: nel giro di dieci anni gli austriaci realizzarono due ponti in ferro, uno davanti alle Gallerie dell'Accademia e uno di fronte alla stazione ferroviaria, definiti entrambi dai veneziani "orridi bislunghi" per la forma che li caratterizzava. I due ponti in ghisa, oltre ad essere notevolmente deteriorati dal salso, condizionavano eccessivamente la navigazione sul Canal Grande, così furono entrambi sostituiti tra il 1934 e il 1938, rispettivamente dal ponte provvisorio in legno all'Accademia e dal ponte degli Scalzi realizzato interamente in pietra d'Istria, entrambi su progetto dell'ingegnere Eugenio Miozzi (1889-1979), all'epoca a capo della direzione lavori e servizi pubblici del Comune di Venezia.
Nel tempo, l'eccezionale sviluppo del turismo internazionale ha condotto spesso l'attenzione sul centro lagunare da parte dei più noti e famosi progettisti: si sono così interessati alla progettazione nella città lagunare (senza che alcunché sia mai andato in porto) Le Corbusier, Louis Kahn, Frank Lloyd Wright e più recentemente Alvaro Siza.
Nel 1997 l’architetto scultore ed ingegnere Santiago Calatrava regalò alla città di Venezia il progetto esecutivo per un quarto ponte sul Canal Grande di collegamento tra l'area di arrivo a Venezia (piazzale Roma) e la zona della stazione di Santa Lucia. Calatrava è autore di altri ponti famosi, come ad esempio il puente de la Mujer di Buenos Aires, il puente del Alamillo sul Guadalquivir e l'Oberbaumbrücke di Berlino.
Così nel 1999 il Comune di Venezia affidò a Santiago Calatrava la preparazione della documentazione relativa al “Disegno di Ingegneria architettonica e strutturale del IV Ponte sul Canal Grande”. Il progetto venne elaborato in collaborazione con tutti gli enti coinvolti (Ferrovie dello Stato, ACTV, Associazione delle Persone Disabili, Vigili del Fuoco, Polizia, ecc.) e sottoposto a revisioni da parte ad esempio dell'Associazione per la Protezione della Città di Venezia e della Sovrintendenza ai Beni Artistici e Culturali di Venezia.
L'ICMQ, organismo indipendente, approvò il progettò valutando il disegno valido e adeguato alle norme legali. Successivamente il progetto esecutivo venne approvato dal Comune.
L'incarico dell'esecuzione dei lavori fu affidato, dopo la gara d'appalto, alla rodigina Cignoni, che si è avvalsa della collaborazione di professori universitari, quali l'ingegner Francesco Colleselli (dell'Università di Brescia) e l'ingegner Renato Vitaliani (dell'Università di Padova), e l'ingegner Giorgio Romaro (dell'Università di Padova) per il completamento delle strutture di acciaio e il montaggio. Il trasporto e la messa in opera dei conci è stato eseguito dalla ditta Fagioli.
I lavori incominciarono nel 2003. I tempi previsti per la realizzazione erano stati stimati nel 2002 in 456 giorni, ovvero circa 1 anno e mezzo. I lavori sono durati invece quasi 6 anni.
Dopo anni di rinvii, dubbi sulla stabilità del ponte e polemiche sulla lievitazione dei costi, i lavori di posa in opera del ponte sono iniziati il 28 luglio 2007 con la posa dei due conci laterali e si sono conclusi l'11 agosto 2007 con la posa del concio centrale sui due sostegni provvisori dopo il suo trasporto lungo il Canal Grande nella notte tra il 7 e l'8 agosto.
In particolare si è trattato di trasportare il ponte, diviso in tre conci, via acqua da Marghera alla sede definitiva. Sono stati organizzati pertanto due trasporti distinti, uno per i due conci laterali e uno per il concio centrale. Partendo da Porto Marghera, hanno percorso il Canal della Giudecca e imboccato il Canal Grande a punta della Dogana, per poi risalirlo fino al punto di posa. Per limitare i disagi dovuti alla chiusura del Canal Grande, entrambi i trasporti sono stati effettuati di notte.
Il primo trasporto, quello dei conci laterali, è avvenuto nella notte tra il 27 e 28 luglio 2007. I due conci, entrambi di dimensioni 15,1 x 7,9 x 1,5 m e di peso 85 t, sono stati collocati sul pontone "Susanna" di dimensioni 16 x 50 m, che ha percorso il Canal Grande in 2 ore e 10 minuti, arrivando nella zona di piazzale Roma alle 2:05 del 28 luglio 2007, in anticipo rispetto alle previsioni grazie alle ottimali condizioni meteomarine.
La mattina del 28 luglio si è provveduto a porre in opera il concio laterale verso piazzale Roma, mentre la mattina successiva è stato posizionato quello lato ferrovia.
Nella notte tra il 7 e 8 agosto 2007 è avvenuto il trasporto del concio centrale, di dimensioni 55,2 x 9,05 x 3,7 m e peso 250 t, anch'esso trasportato sul pontone "Susanna". Il Canal Grande è stato percorso in circa 3 ore e un quarto, giungendo a destinazione intorno alle 3 dell'8 agosto 2007, con un anticipo di 3 ore e 30 minuti rispetto a quanto previsto. Particolarmente impegnativo e spettacolare è stato il passaggio del concio sotto il ponte di Rialto.
La posa del concio centrale è avvenuta la mattina dell'11 agosto 2007: inizialmente è stata posizionata la chiatta e il concio sopra di essa è stato ruotato di 90 gradi; successivamente il concio è stato sollevato e calato dall'alto appoggiandolo, con notevole precisione, sui due supporti provvisori che già sostenevano i conci laterali. L'intera operazione è durata circa cinque ore: la conclusione, annunciata da tre suoni di sirena, è avvenuta alle ore 14:32.