Вулиця виникла в 1-й половині XX століття, мала назву "Олексіївська." На плані міста 1943 року — "Миколаївська вулиця." У 1969 році через дублювання назви з іншою вулицею перейменовано на "Радіозаводська", але майже через місяць це рішення було скасовано. Натомість вулиця отримала назву "вулиця Степана Голованьова"  — на честь командувача бронепотягу під час оборони Києва в 1941 році.