Когда-то улица была частью проезда, соединявшего Братское кладбище жертв Первой мировой войны с Петроградским шоссе (сегодня Ленинградский проспект). Потом проезд оказался поделен на две части Чапаевским парком, и одна из них в 1965 году получила имя летчика Николая Алексеевича Острякова.

Во время Великой Отечественной войны Остряков был командиром военно-воздушных сил Черноморского флота. Он совершил около 100 боевых вылетов, участвовал в Керченско-Феодосийской десантной операции и обороне Севастополя. Погиб в апреле 1942 года от немецкой авиабомбы.