До 1740-х гг. Автовская улица входила в состав Копорской дороги, затем Нарвской дороги имевшей направление, противоположное современному направлению Автовской улицы. На этом месте была деревня «Аутово» (по другим картам – Ауктово). Историки считают, что оно произошло от финского слова «autio» — пустошь, либо финского диал. «auhto» — рыхлый.

По военной карте топографа Эдуарда Эдуардовича Бергенгейма, финского инженера, который составлял карту на основе архивных данных датированных 1676 г., следует, что до 1917 г. эта территория была окраиной Санкт-Петербурга, впоследствии ставшая благоустроенным ухоженным городским районом.

С 1940 г. в проектной документации Автовская улица именовалось, как 3-я прорезка в Автове или 3-я Автовская прорезка. С 1941 г. 3-я Параллельная ул. Существовало также проектное название Лиговская улица по Лиговскому каналу в направлении, которого ее прокладка планировалась. Первоначальное наименование предполагалось для другой, так и не появившейся улицы.

Современное название улицы присвоено 3 декабря 1956 г. по местности Автово на участке от пр.Стачек 

до Краcнопутиловcкой ул. В 1963 г. Автовская улица продлена от Краснопутиловской улицы до улицы Возрождения.