Veien ble anlagt mot slutten av 1800-tallet under navnet , men fikk sitt nåværende navn i 1937. Veien var tidligere en viktig adkomstvei til industribebyggelsen i Ilsvika, som for eksempel Ilens skipsverft, Ila jernstøperi, Ila Stålindustri og lager for NKL. Frem til 2004 gikk Ilsvikveien østover mot Skjæringen og frem til Mellomila ved dagens Iladalen park, men på grunn av bygging av Nordre avlastningsvei og andre utbyggingsprosjekter i området ble denne strekningen fjernet.