Motorvägar England planerar att "öka kapaciteten och minska trängseln" mellan Worthing och Lancing.
Men Adur and Worthing Councils säger att förslaget på 69 miljoner pund inte passar för ändamålet och regeringen bör inleda ett nytt samråd med uppdaterade planer.
Highways England projektledare Tom Beasley sade att förbättringarna var "bästa möjliga alternativ".
Storskaliga alternativ övervägdes av Highways England, inklusive dubbeltrafikvägssystem med flyovers.
Men samrådet fokuserar på en blandning av ny trafiksignalering och vägutvidgning på sex korsningar mellan Durrington Hill och Lancing Manor rondellen.
I ett gemensamt uttalande sade ledaren för Adur District Council, Neil Parkin, och ledaren för Worthing Borough Council, Dan Humphreys, att de "modernaste" planerna inte är tillräckligt bra.
Parkin sade: "Highways England säger att de vill samråda med oss, men vi säger att detta är en bluff. Genom att inte tillåta allmänheten att överväga olika alternativ och se alla kostnader hur ska vi kunna fatta något slags beslut?
"Allt jag vet är att det nuvarande systemet på bordet är knappt värt avbrottet och definitivt inte värt att spendera 69 miljoner pund på."
Humphreys tillade: " Motorvägarna i England tycks inte ta oss på allvar. Våra frågor möttes med ett "experter vet bäst" svar.
Men Beasley sade att Highways England anser att förslaget "skulle innebära en värdefull förbättring av människors resor och är det bästa möjliga alternativet inom ramen för projektets räckvidd och budget".
"Vi välkomnar alla synpunkter och lovar att vi kommer att ta full hänsyn till alla svar på samrådet."
Samrådet med förslaget avslutas den 12 september.
Ett samråd om förbättringar av A27 har kallats "en bluff" av rådets ledare.