Название Зеленогорское шоссе было присвоено 14 января 1974 года. Оно связано с тем, что шоссе ведет в Зеленогорск[1].
Шоссе включило в себя несколько существовавших улиц. В Комарове участок от переулка Связи до улицы Лейтенантов с начала XX века входил в состав Вокзальной улицы, впоследствии переименованной в улицу Лейтенантов[2]. Несмотря на включение участка в состав Зеленогорского шоссе, на нем по сей день сохраняется нумерация по улице Лейтенантов (в частности, дома 27[3], 31[4], 39[5]).
В 2014—2015 годах был реконструирован перекресток Зеленогорского шоссе и проспекта Ленина. Там были созданы две дополнительные полосы, образованные за счет частичной вырубки Верхнего сквера. Работы по заказу дирекции транспортного строительства вело ЗАО «АБЗ-Дорстрой», входящее в группу «АБЗ-1»[6].
