Первоначально называлась Елимовской (или Илимовской) улицей. Этот топоним известен с 1914 года и происходит от фамилии землевладельца И. И. Илимова. Илимовской также называлась гора (Литориновый спуск у перекрестка Дворцового проспекта и нынешней улицы Красного Флота).
В 1934 году улицу переименовали в улицу Красного Флота — в честь моряков Балтийского флота, принимавших участие в Гражданской войне 1918—1920 годов в России, а также в связи с базированием в Ораниенбауме морских воздушных дивизионов Балтийского флота в 1918—1921 годах и строительством здесь в начале 1930-х годов домов для лётчиков морской авиации.
В 1948—1982 годах в состав улицы Красного Флота входил ныне упразднённый участок от Швейцарской улицы до улицы Федюнинского[2], а сам участок сохранился как внутриквартальный проезд.
Начальный участок улицы, от Дворцового проспекта до Богумиловской улицы, представляет собой подъём в гору, чем обусловлена геометрия.
Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 143. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.
