Bydd y prosiect, sy'n werth £25.3 miliwn, yn gwella'r ffordd bresennol fel ei bod yn cyrraedd y safonau sy'n ofynnol ar gyfer priffyrdd modern.
Cyhoeddwyd y cynnwys hwn dan weinyddiaeth Llywodraeth Cymru 2016 i 2021
Bydd y prosiect, sy'n werth £25.3 miliwn, yn gwella'r ffordd bresennol fel ei bod yn cyrraedd y safonau sy'n ofynnol ar gyfer priffyrdd modern, gan fynd i'r afael â gwelededd gwael, troeon sy'n rhy dynn a lonydd cul.
Bydd yn gwneud hynny drwy adeiladu darn cwbl newydd o briffordd a fydd yn cysylltu â'r naill ben a'r llall o Lôn Pum Milltir rhwng y gylchfan yn Weycock Cross a'r gyffordd newydd yn Sycamore Cross.
Ar ôl i’r prosiect gael ei gwblhau, bydd yn ei gwneud yn haws i gerbydau nwyddau trwm a thraffig sy'n gysylltiedig â datblygiadau gyrraedd Ardal Fenter Sain Tathan a Maes Awyr Caerdydd. Bydd yn fwy diogel i bobl feicio a cherdded ar ei hyd a bydd yr M4 o fewn cyrraedd mwy hwylus, gan gynnig amserau teithio mwy dibynadwy ar gyfer cwsmeriaid, nwyddau, a busnesau rhanbarthol a lleol.
Wrth siarad yn seremoni torri'r dywarchen, dywedodd Ysgrifennydd yr Economi, Ken Skates:
"Bydd y darn hanfodol hwn o waith peirianyddol strwythurol yn fuddiol mewn ffordd ehangach o lawer na dim ond gwella ffordd.
"Bydd y gwaith hefyd yn cynnig swyddi ar draws yr ardal. Bydd yn darparu llwybr mwy diogel ar gyfer defnyddwyr heblaw modurwyr, gan gefnogi ymrwymiadau a wnaethon ni yn y Bil Teithio Llesol.
Bydd yn golygu hefyd y bydd modd teithio'n uniongyrchol i Ardal Fenter Sain Tathan a Maes Awyr Caerdydd, gan gefnogi'n haddewidion i greu rhagor o swyddi a chyfleoedd gwaith."