Названа в 1965 году в память о маршале бронетанковых войск, дважды герое Советского Союза, командующем бронетанковыми и механизированными войсками Рыбалко Павле Семеновиче (1894-1948) и в ознаменование 20-летия Победы в Великой Отечественной войне.
Рыбалко Павел Семенович — родился 4 ноября (23 октября) 1894 г. в семье заводского рабочего в селе Малый Истороп Лебединского района Сумской области..Призванный в армию в 1914 году, прошел рядовым первую мировую войну. После Октябрьской революции вступил в Красную гвардию. Был помощником командира партизанского отряда во время оккупации Украины германской армией в 1918 году. В 1919 вступил в РКП(б). Участвовал в гражданской войне комиссаром полка и бригады в 1-й Конной армии, воюя на Южном фронте в советско-польской войне 1920 года.
Окончил курсы усовершенствования начсостава в 1926 г. и 1930 г., Военную академию им. М.В. Фрунзе в 1934 г. Командовал эскадроном, полком, бригадой, был помощником командира горнокавалерийской дивизии. В 1937 — 1940 г.г. служил военным атташе в Польше и Китае, а затем перешел на преподавательскую работу.
Во время Великой Отечественной войны после неоднократных рапортов с просьбой о направлении на фронт командовал 5-й (с июня 1942), 3-й (с окт. 1942) и 3-й гвардейской (с мая 1943) танковыми армиями, участвовал во многих боевых операциях, в том числе в наступательных операциях в районе Киева, Житомира, Проскурова, Львова, Берлина, Дрездена, Праги.
Звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» Павлу Семеновичу Рыбалко присвоено 17 ноября 1943 года за успешное форсирование Днепра, умелое руководство армией в битве под Курском и Киевской наступательной операцией.
Второй медали «Золотая Звезда» удостоен 6 апреля 1945 года за героизм на завершающем этапе войны в Берлинской и Пражской операциях.
1 июня 1945 года П.С. Рыбалко присвоено воинское звание маршала бронетанковых войск. В 1946 году он избирался депутатом Верховного Совета СССР второго созыва. После войны командовал армией, а с 1947 года был командующим бронетанковыми и механизированными войсками Советской Армии. Награжден двумя орденами Ленина, орденом Красного Знамени, тремя орденами Суворова I степени, орденами Кутузова и Богдана Хмельницкого. Скончался Павел Семенович 19 февраля 1948 года после продолжительной болезни.
Имя было присвоено 6 мая 1965 года бывшей 5-й улице Октябрьского поля (1948 г.,по своему расположению на Октябрьском (Ходынском) поле).
Расположена улица от улицы Народного ополчения до 3-го Волоколамского проезда.
На доме 1 по улице маршала Рыбалко (напротив мемориального комплекса «Танк») расположена мемориальная доска Учебному бронетанковому центру в Москве.
По современному территориальному делению г. Москвы площадь находится в районе Щукино Северо-Западного административного округа