С 1810-х годов магистраль носила название Песочный проспект, с середины XIX века — Песочная улица. В августе 1940 года она получила название улица Профессора Попова — в честь профессора А. С. Попова (1859—1906), который с 1901 года до своей смерти в 1906 году жил в здании Электротехнического института на этой улице.
Дом № 97831520000 — бывшее здание лечебницы А. Г. Конасевича для нервных и душевнобольных (1903—1904, арх. С. И. Андреев; 1912, М. Ф. Ланге). Ныне в здании находится НИИ детских инфекций.
От Каменноостровского проспекта до Песочной набережной
Дом № 24 — в правой части здания находилась скульптурная мастерская А. М. Опекушина (1887, арх. А. А. Гвоздзиевский). Левая часть здания — дом А. М. Опекушина (Каменноостровский проспект, д. № 52; построен в 1877—1878, арх. А. С. Лыткин; 1894 — пристройка, арх. Ф. К. фон Пирвиц; 1901 — пристройка, арх. А. Н. Померанцев). Дом первоначально был двухэтажным. Неоднократно перестраивался в советское время. В 1910-х здесь жил художник и издатель З. И. Гржебин. В отличие от жилого дома, мастерская Опекушина сохранила облик 1900-х годов: здесь находилась мастерская скульпторов М. Г. Манизера и Е. А. Янсон-Манизер. В настоящее время помещение сохранило свою функцию и используется как скульптурная мастерская[12]. памятник архитектуры (вновь выявленный объект)[3]
Дома № 37а и 37б7831522000 — в 1888—1889 годах по инициативе видного государственного и общественного деятеля К. К. Грота на участке бывшего Карповского кладбища по проекту архитектора А. О. Томишко было построено трёхэтажное здание Александро-Мариинского училища слепых (д. № 37б). В 1892—1893 годах архитектором В. А. Лучинским был построен корпус мастерских для слепых (д. № 37а). С 1906 года перед зданием училища стоял памятник основателю школы К. К. Гроту, который позднее вместе с училищем (ныне — школа-интернат для слепых и слабовидящих детей им. К. К. Грота) был перенесён на проспект Шаумяна, д. № 44. Сейчас в одном здании размещается факультет Электротехнического университета, в другом — бизнес-центр «Сенатор».
Дом № 38и — здание Александровского приюта для арестантских детей (1891—1893, арх. Л. Н. Бенуа).
Дом № 38—40 — комплекс Общества русских аккумуляторных заводов «Тюдор»(1900, арх. А. П. Сосков, А. Г. Петров). В 1950-х комплекс расширили, завод был переименован в «Ленинскую искру»[15]. Осенью 2021 года КГИОП согласовал проект застройки участка жилыми домами группы Euroinvest Development, который предусматривал снос исторических корпусов[16]. Весной 2022 года муниципальные депутаты города написали письмо к главе Следственного Комитета РФ с просьбой не допустить сноса исторических зданий[17][18]. Разрешение на снос рассматривается в рамках уголовного дела о превышении должностных полномочий против сотрудников КГИОП, возбуждённого по требованию Александра Бастрыкина летом 2022 года[19].
Дом № 39а — здание Центрального статистического управления РСФСР (ныне Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по г. Санкт-Петербургу и Ленинградской области), 1986).
↑Привалов В. Д. Каменноостровский проспект. — М.: ЗАО Центрполиграф, 2005. — 639 с. — ISBN 5-9524-1882-1
↑Дмитрий Ивашинцов.Вокруг «Стерегущего» // Русский міръ. Пространство и время русской культуры. — 2012. — № 7. — С. 247—256. Архивировано 17 ноября 2017 года.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Ленинграда. — 3-е изд., испр. и доп. — Л.: Лениздат, 1985. — С. 314. — 511 с.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Санкт-Петербурга. — 4-е изд., перераб. — СПб.: Норинт, 1996. — С. 215—216. — 359 с. — ISBN 5-7711-0002-1.
Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 102. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.