Bianca Nikol Roberson, som nyligen gick i skolan, körde nära West Gosen när hennes bil körde av vägen.
Polisen svarade på vad de först trodde var en dödlig kollision, men upptäckte sedan att miss Roberson hade blivit skjuten i huvudet.
Utredare tror att en annan förare sköt henne när hon försökte slå sig in i samma körfält som en röd pickup.
Den väg som Roberson körde på smalnar av till en enda körfält där den ansluter sig till en annan huvudväg.
"Hennes bil började jostling med en röd pickup lastbil - inte riktigt slå - men båda av dem försöker slå samman," Åklagaren Tom Hogan berättade för reportrar.
"Och sen blev hon skjuten. Mannen i den röda pickupen sköt henne direkt i huvudet."
"Detta var en meningslös och brutal våldshandling", tillade han.
Miss Roberson blev dödförklarad på platsen. Fallet behandlas nu som ett mord.
Polisen har ringt efter hjälp med att spåra pickupen och den misstänkte, som beskrivs som en vit man mellan 30 och 40 år med blont hår och en medelstor byggnad.
Mr Hogan sa att "varje polis i tre delstater" letar efter fordonet.
Miss Robersons far Rodney talade med NBC News om sin dotter och berättade att hon förberedde sig för att gå på universitetet.
"Vi var alla glada för henne", berättade han för stationen. "Hon var uppspelt. Vi var bara glada för hennes skull."
Hennes bror, Dontae Arburg, sa att hon var "mycket älskad".
"Hon log alltid. Jag har alltid velat roa mig och få dig att le, sa han.
Pennsylvaniapolisen jagar en man som sköt och dödade en 18-årig flicka i en "vägra ilska incident".