Свое название улица получила благодаря детскому туберкулезно-легочному санаторию № 4, который открылся в 1957 году и позднее стал именоваться «Солнечным». Сейчас его здание — один из корпусов санатория «Юность» с адресом по улице Шверника.
В генплане 1937 года «Большой Куйбышев» территория, по которой проходит улица Солнечная, отдавалась под размещение больниц, домов отдыха и пионерских лагерей. Долгое время такой вектор развития у этого места и сохранялся.
Первой под жилую застройку попала нечетная сторона улицы Солнечной. Возведение здесь панельных домов поволжской серии 90К стартовало в 1987 году. Новый микрорайон также получил название “Солнечный”. Его территория ограничивалась улицами 22 Партсъезда и Шверника. В 1988 году здесь была открыта школа № 139 (Солнечная, 19).
Во второй половине 1990-х годов жилая застройка Солнечной перешагнула через улицу Георгия Димитрова и продвинулась к Ташкентской. Здесь кроме единственной, пусть и крупной, панельки было возведено множество таунхаусов. До 2017 года у улицы Солнечной здесь был тупик, но в преддверии мундиаля ее соединили с улицей Ташкентской.
Застройка четной стороны улицы Солнечной началась во второй половине 2000-х годов. Впрочем, большая часть построенных здесь высоток получила адреса по номерным просекам.
Несмотря на активную жилую застройку, несколько зеленых зон рядом с улицей Солнечной сохранились – это скверы “Дубовая роща” и “Солнечная поляна”, а также безымянный сквер за школой № 139.
Главной достопримечательностью улицы стоит признать областной клинический онкологический диспансер (Солнечная, 50), строительство которого велось с 1995 по 2005 год. А весь комплекс целиком был принят в эксплуатацию в 2009-м.
