Наименована 6 декабря 1976 года в честь Полины Осипенко. Ранее её имя носила другая, ныне несуществующая улица на Пороховых (с 1940 года). Фактически улица существует с 1985 года.
Переулок Осипенко (Комарово). Название дано в 1958 году в честь лётчицы Полины Осипенко; в проектах это был 1-й Западный проезд. (от Кудринского пер. (пересекает ул. Осипенко) до Озерной ул.)
Улица Полины Осипенко (Металлострой). Название известно с 1966 года. (от пр. Девятого Января (пересекает Социалистическую ул.) до Петрозаводского шоссе)
Петербургская улица и источник её названия. Сплошные метки обозначают найденный объект или улицу; полые — населённый пункт, когда точный адрес ещё уточняется. Исторические упоминания и возможные переименования отмечены в карточках. Это не исчерпывающий мировой реестр.