До 1931 года — улица Новая Постройка в поселке Новый Оренбург (он же – Запанской).
Название улицы связано с тем, что 1 октября 1930 года должен был начаться третий год первого пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР.
К этому дню ударники железнодорожного депо Самара решили провести субботник по бесплатному ремонту товарного паровоза и двух вагонов. Об этом событии газета «Волжская Коммуна» писала в двух номерах подряд.
В честь ударного труда самарских железнодорожников одна из улиц поселка Запанской и получила название 3-й год Пятилетки.
Жилая застройка улицы 3-й год Пятилетки представлена частными домами, часть из которых была построена еще в дореволюционный период. Некоторое количество домов (с № 207 по нечетной стороне и с № 110 по четной) возводились позднее, вплоть до конца 1950-х годов.
Из достопримечательностей улицы 3-й год Пятилетки можно выделить разворотное кольцо автобусов №№ 3 и 13. Еще один заметный объект — Центр временного содержания для несовершеннолетних правонарушителей (3-й год Пятилетки, 2). Он переехал в поселок Запанской с улицы Алексея Толстого в 2010 году.