Cette voie de communication est historiquement l'avenue menant à Saint-Mandé. Elle a été appelée « avenue de la Ménagerie », car elle menait à la Ménagerie royale[2], qui se trouvait là ou est actuellement la place Charles-Digeon. Bien qu'elle existait peut-être avant, cette ménagerie fut édifiée en 1658 par le cardinal Mazarin, puis fermée en 1706, et ses animaux transférés à Paris[3].
Elle s'est ensuite appelée « avenue du Bel-Air », du nom du village local[4]. Il existe encore une avenue du Bel-Air et une villa du Bel-Air à Paris.
Pensionnat des Chanoinesses de Saint-Augustin, où Juliette Drouet étudia. Cet établissement servit d'inspiration à Victor Hugo pour l'écriture des Misérables. Elle devint une école de filles, la maison Quihou.