Вулиця виникла у 1950-ті роки під назвою 724-а Нова. Сучасна назва на честь О. С. Попова — з 1955 року[1].
31 липня 2023 року опубліковано петицію до Київської міської ради із пропозицією перейменувати вулицю Попова на честь видатного українського архітектора Йосипа Каракіса[2].
Нумерація будинків на вулиці має «дзеркальний» характер стосовно прийнятої в Києві: по лівому боці наростають парні номери, по правому — непарні.[5] У Києві існує загалом не більше п'яти вулиць із таким типом нумерації.