Verharding tot rijksstraatweg vond plaats in de eerste helft van de negentiende eeuw. Door de aanleg van de A50 en A326 tussen Geffen en Nijmegen, eind jaren 70 van de vorige eeuw, verloor de Graafseweg zijn functie als hoofdverbindingsweg.
Bochten afsnijden
Bij de oorspronkelijke aanleg werd zo veel mogelijk gebruikgemaakt van hogere plekken in het gebied. Het wegverloop had daardoor meer bochten. Om verbreding mogelijk te maken en het aantal bochten te verminderen voor het toenemende verkeer werden in de eerste helft van de twintigste eeuw bochten afgesneden. Een daarvan is het dijkje tussen de Huurlingsedam en het gehucht Lunen. De oude Graafseweg ligt hier nu als een verlaten zandweggetje omzoomd door bomen en struiken.
Operatie Market Garden
De Graafseweg was belangrijk tijdens de Operatie Market Garden in september 1944. De gedropte luchtlandingstroepen moesten een hele serie strategische bruggen (zoals bij Grave) in handen zien te krijgen. Zij moesten zo snel mogelijk door de grondtroepen worden ontzet want zij waren met relatief kleine eenheden. De grondtroepen rukten via de Graafseweg op richting Arnhem. Doel was om binnen vier dagen vanuit België door te stoten naar Arnhem. Dat lukte niet. De opmars verliep over een smal front, namelijk deze tweebaansweg naar het noorden. De opmarsroute lag constant onder moordend vuur en vele soldaten lieten het leven. De Britten en Amerikanen noemden de weg al snel 'Hell's Highway'.