Улица заложена в конце 1950-х как главная магистраль микрорайона на пустыре, составлявшем лётное поле Сочинского аэродрома. 20 апреля1961 переименована в честь первого в мире человека, полетевшего в космос. На улице расположен Гагаринский сквер, где Ю. А. Гагарин15 мая1961 посадил Гималайский кедр. Здесь же стоит бюст космонавта, поставленный в 1975, стоявший первоначально напротив сквера, возле стоящего там кинотеатра «Родина». В 2010—2013 построена двухуровневая дорожная развязка на месте пересечения с Донской улицей.
В искусстве
В поэзии
<poem>Бризами солёными обшарена
Площадь за листвой, невдалеке —
Я живу на улице Гагарина
В пальмовом приморском городке
Строго её не помнят имени
Вот уже пятнадцать дней подряд…
На углах, под литерами синими,
До утра влюблённые стоят.
Море день встречает тихим рокотом,
И с рассвета слышно далеко
Как в тележке проволочной с грохотом
Вдоль домов развозят молоко.
Почтальон по маршам лестниц шаркает
С кипою различных новостей.
Вот уже звенят над тишью парковой
Голоса играющих детей.
Шевелит им чёлки ветер ласковый
Руки ловко что-то мастерят…
Сколько ж новых улиц будет названо
Именами этих вот ребят!</poem>
