Местность, где теперь расположен Железнодорожный массив, была частично застроена в начале XX века как часть Александровской слободки и Батыевой горы. В начале 1960-х годов вместо частично снесённой малоэтажной застройки был возведён жилой массив (основная застройка осуществлялась в 1963-65 годах, в основном пятиэтажными панельными домами).
Первоначальное название массива — Батыево-Александровский (название происходило от первоначального названия улицы Романа Ратушного, вдоль которой в основном и расположен жилой массив). Современное название употребляется с 1964 года — от бывшего Железнодорожного района города Киева, где и был возведён массив.
В 1967 году к Железнодорожному массиву со стороны Соломенки была проложена трамвайная линия (существовала до 2001 года, после чего была заменена троллейбусной линией).
Киев : энциклопедический справочник / под ред. А. В. Кудрицкого. — К. : Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии, 1982. — С. 187.
Киев : энциклопедический справочник / под ред. А. В. Кудрицкого. — 2-е изд. — К. : Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии, 1985. — С. 197.Пономаренко Л. А., Різник О. О. Київ. Короткий топонімічний довідник : [укр.] : Довідкове видання. — К. : Павлім, 2003. — 124 с. : ил. — 3000 экз. — ISBN 966-686-050-3.
