Улица появилась в бывшей Кураишевой слободе, владении бека Кураиша. После указа русского царя 1552 года, ограничивающего проживание татар в Казани после её захвата русскими войсками, татары стали селиться в пригородных слободах, в том числе и здесь, в местности, самой ближней к русскому Посаду. Уже в XVII веке эта местность вошла в городскую черту (за острожные стены) Казани. Понятие Кураишева слобода исчезло, улица проходила по Ямской, Мокрой и Московской слободам, которые в свою очередь также пропали, став северной деловой частью Старо-Татарской слободы.
В 1739 году на месте деревянной, постройки 1663 года, была возведена каменная Церковь Московских Чудотворцев, считавшаяся одной из интереснейших в Казани[17]
В первое десятилетие XVIII века у южного окончания улицы начали складываться Сенная площадь (ныне несуществующая) и Сенной базар. Площадь базара составляла почти 2 гектара. Выстроенные при базаре торгово-складские помещения частично сохранились до настоящего времени. В середине XIX века рядом с рынком была возведена главная в городе Соборная мечеть Нурулла.
Ряд домов на Московской улице принадлежал известным купеческим фамилиям — Усмановых (№ 17 и 19 (не сохранились), 53/6), Казаковых (№ 59/14), Апанаевых (№ 57/13), Юнусовых (№ 70). В доме № 59/14 были устроены гостиничные номера «Булгар», здесь (а также — в гостинице «Амур») в 1907—1913 годах жил татарский народный поэт Габдулла Тукай (1886—1913)[18].
В 1935 году располагавшиеся в линию три разных улицы (Успенская Владимирская, Московская, Сенная) были объединены в одну под общим названием улица Кирова (в честь видного деятеля Советского государстваС. М. Кирова (1886—1934)).
В советское время главные культовые здания на улице были снесены: 22 октября 1963 года был взорван Владимирский собор; в 1979 году — снесены остатки построенного в 1799 году и не раз горевшего Успенского собора. Сохранились здания построенной в 1898 году часовни в память императора Александра III, дома причта, церковно-приходской школы и колокольни церкви Московских Чудотворцев (ныне здесь — подворье Раифского монастыря), само здание которой также было снесено.
В северной части улицы к 1977 году был построен крупнейший в Поволжье на то время торговый центр «Казанский ЦУМ», а в 1980-х годах напротив начал строиться крупнейший в городе кинотеатр «Россия», сооружение которого однако заморозилось и стало одним из самых видных в городе долгостроев. Только к 2003 году его массивный корпус-каркас был снесён, а на его месте была сооружена первая в Казани 4-звёздочная вип-гостиница «Мираж» в комплексе с уникальным для России и одним изх самых больших в мире пирамидальным зданием культурно-развлекательного комплекса «Пирамида».
В поздние советские годы значительная часть жилого фонда по улице пришла в ветхость и населялась бывшими осуждёнными. В результате улица стала одной из самых неблагополучных по криминогенной обстановке в городе, а разбойные нападения на прохожих, по воспоминаниям старожилов, регулярно совершались даже в светлое время суток[19].
К началу XXI века многие дома улицы, а также её благоустройство пришли в одно из самых плачевных состояний в центре. В октябре 2004 года улице было возвращено название Московская. По соглашению между Правительством Москвы и администрацией Казани «О проведении взаимных мероприятий, связанных с 1000-летием города Казани» были начаты работы по реконструкции улицы в качестве подарка Москвы к Тысячелетия Казани. Реконструкцию улицы с восстановлением храма Московских Чудотворцев планировали завершить к празднованию Тысячелетия Казани в августе 2005 года[20][21]. Однако работы не были завершены, а срок соглашения между городами истёк в конце 2006 года.
В последующее время ряд домов силами владельцев постепенно был отреставрирован, перестроен или заново построен после сноса. Комплексная реконструкция улицы с переукладкой проезжей части и коммуникаций и реставрацией домов (включая восстановление исторической каланчи и Дома Фукса) была предпринята на рубеже 2000-х и 2010-х годов, и к проведению в городе Универсиады-2013 улица обрела достойный вид.
К улице примыкает Сквер Труда (северная часть бывшей Сенной площади) с отреставрированной в 2010-х гг крупной фонтанно-скульптурной композицией «Рабочие на земном шаре» (1930 год, скульптор Садри Ахун)[25].
№ 11 (снесён) — дом В. Н. Никитина (первая половина XIX века).[23]
№ 13 (снесён) — дом В. Н. Никитина (вторая половина XIX века, архитектор Павел Жуковский).[23] В этом доме до революции располагалась ешива — еврейское религиозное учебное заведение.[28]
№ 17 — лабаз З. Б. Усманова — Б. К. Апанаева (середина XIX века).[23]
№ 18/1 — дом М. М. Корюкиной («Корюкинские номера», середина XIX века).[23]
№ 19/6 — дом З. Б. Усманова — Б. К. Апанаева (середина XIX века).[23]
№ 20 — дом Титовой (вторая половина XIX века).[23]
№ 24 — дом М. Н. Жеребкова (середина XIX века, архитектор Павел Жуковский).[23]
№ 25/29 — дом Кабатовых (вторая половина XIX века).[23]
№ 27 — дом А. М. Студенецкого (первая половина XIX века).[23]
↑Список посёлков, слобод и улиц, входящих в черту г. Казани // Вся Казань: Справочная книга по городу Казани / Сост.: М. Бубеннов, Н. Козлова, А. Никольский, Р. Левин, И. Ефремова, В. Никольский, В. Берлянд, Н. Соколов, В. Мартынов. — Казань: Редакция газеты «Красная Татария» — «Кызыл Татарстан», 1940. — С. 265. — 286 с. — 4250 экз.
↑Список улиц и переулков Бауманского и Дзержинского районов г. Казани по состоянию на 15 июня 1942 г. (фонд Р1583, опись 4, дело 23). — Государственный архив Республики Татарстан. — 15 с.
↑Казанский почтамт Министерства связи СССР. Справочник для сортировки входящих почтовых отправлений и печати в городе Казани (рус.) / Н. П. Буяновский. — Казань, 1965. — 68 с.
↑Министерство автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР; Татарское Транспортное Управление. Справочник для определения расстояний между различными пунктами по гор. Казани (рус.) / А. М. Камалеев. — Казань: Комбинат печати имени Камиля Якуба, 1970. — 470 с. — 5000 экз.
↑Справочник по сортировке письменной входящей корреспонденции, периодической печати и телеграмм в городе Казани (рус.) / В. И. Малышева, Т. В. Невретдинова. — Казань, 1981. — 111 с.