Названа в 1964 году как часть Осташковского шоссе, которое вело в старинное село Осташково (ныне в Мытищинском районе Московской области), в конце XVIII — середине XIX века бывшее владением Шереметьевых.
Осташковское шоссе ответвлялось влево от Ярославского и проходило частично по траектории современных улиц Лётчика Бабушкина и Изумрудной. Через Ватутино, Челобитьево, Бородино, Ховрино и Беляниново шоссе доходило до села Осташково. В 1900-х годах часть шоссе оказалась в черте растущего посёлка Лосиноостровский, впоследствии города Бабушкин.
В 1937 году в результате строительства канала Москва-Волга конечный отрезок шоссе был затоплен водами Пироговского водохранилища. В августе 1960 года значительный начальный отрезок шоссе вместе с городом Бабушкин вошёл в черту Москвы.