До 1967 года улица была частью Сусоколовского шоссе. Название получила в честь участника русско-японской, Первой Мировой и Второй войн, ополченца Великой Отечественной войны Федора Михайловича Орлова.

63-й Орлов ушел на фронт со второй попытки. Его не пускали – не проходил по возрасту. Путь от рядового ополченца до командира он преодолел за год, сформировал 160-й стрелковую дивизию и прошел с ней битву за Москву. В 1942 году получил двадцать пятое по счету ранение, но службу оставил только после Победы. Патриотизм был семейной чертой Орловых: жена комдива отдала все средства, вырученные от продажи фамильных ценностей, на строительство танка Т-34.