从旧桥拥挤到六车道新桥
1935年启用的旧小贝尔特桥主要服务铁路，汽车只能使用宽5.6米的道路。到1960年代初，每天过桥车辆已超过两万辆，原有通道承受明显压力。丹麦议会于1962年决定另建高速公路桥，1965年春动工。新桥全长1700米，设六条车道；主跨600米，通航净高42米。它是旧桥以外新增的公路通道，1970年的启用日期属于这座新桥。
设计、承包与船厂预制
1964年，丹麦公共工程部为新桥组织国际招标，设计由Chr. Ostenfeld & W. Jønson咨询工程师事务所承担。Christiani & Nielsen、A. Jespersen & Søn和J. Saabye & O. Lerche三家公司组成小贝尔特桥联合承包体，负责基础与混凝土工程，该部分于1968年12月完成。纳克斯科夫造船厂受Monberg & Thorsen委托制作桥面构件。标准构件长12米，1967年7月开始成对装船，运往菲英岛的Stavrby堆场，完成后续加工后再吊装到桥上。
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钢箱梁与地下锚碇
为了让高速公路线形较为顺畅，新桥选在比旧桥桥址宽约一半的水面上；较大的主跨也改善了船舶通行条件。方案起初采用加劲桁架，后来借鉴英国塞文桥，改用流线形钢箱梁，并以混凝土桥塔支承主缆。两岸锚碇还要应对抗剪强度较低的地基土。工程师将锚碇大部埋入地下，使底面倾斜约10度，让混凝土与土体之间的合力接近垂直于接触面，并设置前缘来动员被动土压力、抵抗滑动。这种锚碇外形近似雪犁，连续底板厚1.5米，上设两座锚室，底板前缘高4米，地下构造也避免了岸边出现体量庞大的外露锚块。钢箱梁采用焊接连接形成较密闭的内部空间，配备除湿设备，将相对湿度控制在40%以下，以抑制内部钢表面的锈蚀。
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深水桩基与沉降观测
桥塔基础的难点是海床下高塑性的古近纪黏土。1964年的岩土调查在桥墩和锚碇位置进行钻探，最深达154米，并利用旧桥的沉降观测校核对当地黏土的认识。两座主墩处水深约20米，每墩打入约210根预制混凝土桩，伸至海床以下约30米。主墩于1967年施工，桥塔在1968年10月完成，随后进入缆索和桥面安装阶段。这些桩和主墩承受的荷载随桥塔、主缆及桥面逐步建成而增加，因此研究沉降时必须把施工阶段纳入计算。公路局从1968年开始持续测量基础沉降，使施工期的地基问题也成为通车后长期养护的观测对象。2015年的研究整理了1968至2012年的测量资料，说明桥墩位移的判断依靠跨越施工与运营时期的记录，而不只是一场竣工试验。
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以风洞试验检查桥面
流线形桥面仍需处理风引起的振动。1960年代的风洞试验已经发现，钢箱梁断面可能发生涡激振动，小贝尔特桥的试验就是其中一例。结构两侧交替脱落的旋涡会产生周期性横向荷载，频率接近结构自身振动频率时，响应可能明显增大。另一种需要防范的现象是颤振：当风速达到临界值，桥面的竖向弯曲与扭转可能通过空气动力作用耦合，振幅迅速增长。工程上的风稳定性检查因而需要辨认不同振动机制，不能仅比较静态风压力。新桥原设计便纳入导流装置，以抑制涡激振动；外形纤薄并不等于可以省略空气动力试验。
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冬季停工与秋季通车
1970年冬季，严寒与流冰迫使桥面吊装停顿约六周，2月3日冰压力还毁坏了日德兰侧约200米长的施工栈桥。为赶在适宜铺沥青的季节内完成路面，3月拨出约200万丹麦克朗加快工程。7月1日最后一节箱梁吊起，7月15日完成最后一道焊缝，随后铺设沥青。同年10月21日，国王弗雷德里克九世为新桥揭幕，当日下午向汽车开放，17至18时已有约5000辆车通过。同年开通的还有从菲英岛Nr. Åby至日德兰科灵的约34公里高速公路，桥梁由此成为两岸公路连续通行的一环。