Название присвоено в 1949 г. (решение горисполкома № 708 от 16 ноября) в честь советского ученого-физиолога, академика, создателя материалистического учения о высшей нервной деятельности Павлова Ивана Петровича. В 1959 году (|решение № 634 от 23 июля) получила продолжение за счёт присоединения переулка Павлова, носившего это название с 1955 года. Находится в северо-восточной части города.