Названа в 1966 году в честь доблестных воинов 8-й гвардейской стрелковой дивизии имени героя Советского Союза генерал-майора Ивана Васильевича Панфилова. Воины этой дивизии ценой своих жизней закрыли врагу дорогу к Москве.
Герои — панфиловцы — 28 человек из личного состава 4-й роты 2-го батальона 1075-го стрелкового полка 316-й стрелковой дивизии. В октябре—ноябре 1941 в тяжелых оборонительных боях отразили массированные атаки превосходящих сил противника, рвущегося к Москве по Волоколамскому шоссе. 16 ноября, когда началось новое наступление противника на Москву, бойцы 4-й роты во главе с политруком В. Г. Клочковым — Диевым осуществляя оборону в районе разъезда Дубосеково в 7 километрах к юго-востоку от Волоколамска, по официальной версии, совершили подвиг, в ходе 4-х часового боя уничтожили 18 вражеских танков. Все (позже стали писать «почти все») 28 героев погибли.
Получили название от фамилии командующего дивизией генерал-майора И. В. Панфилова. Иногда имя применяется для обозначения всех бойцов 316-й дивизии.
21 июля 1942 указом Президиума Верховного Совета СССР всем участникам этого боя было присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).
7 ноября 1941 вся 316-я дивизия за боевые заслуги была награждена Орденом Красного Знамени, 18 ноября получила наименование 8-й гвардейской дивизии, 23 ноября ей присвоено имя И. В. Панфилова, погибшего 18 ноября.
На этой улице у дома №12, корп.1 установлен мемориал героям – панфиловцам (1975) в честь стойкости и мужества воинов дивизии. Мемориал стал эмблемой всего Северо-Западного округа. На доме № 12к1 находилась мемориальная доска, уничтоженная в ходе работ по облицовке дома в 2010 году (см. фотографию)
Расположена между Химкинским бульваром и бульваром Яна Райниса.
По современному территориальному делению г. Москвы площадь находится в районе Северное Тушино Северо-Западного административного округа.