Проходит по территории поселка Зубчаниновка и Восточного поселка Безымянки. Еще в дореволюционные времена на нынешнем Зубчаниновском шоссе был застроен частными домами участок от улицы Краснопресненской до Офицерской. В 1930-х годах Зубчаниновское шоссе приобрело важное транспортное значение – по нему стали ходить автобусы.
Первые многоквартирные дома появились на Зубчаниновском шоссе в 1957 году, на его четной стороне (№№114, 118, 120 и 124). Напротив них сохранялся барачный поселок, построенный в годы войны для рабочих авиационного завода №1 (ныне – РКЦ “Прогресс”). В первой половине 1970-х годов на его месте был построен квартал пятиэтажных домов, негласно называемый Негритянским поселком. Адрес по Зубчаниновскому шоссе получила поселковая школа №86, открытая в 1975 году. Напротив нее, между домами №157 и 159, был построен фонтан.
В 1985 году Зубчаниновское шоссе соединилось с улицей Физкультурной благодаря путепроводу, проложенному над железнодорожной линией. Таким образом, в городе появилась первая и на данный момент единственная трехуровневая транспортная развязка.