Названа в 1965 году в честь Фёдор Григорьевич Старцева (1908—1943), участника Великой Отечественной войны, Героя Советского Союза. Ранее улица называлась Запорожской[1].
В 1967 г. было закончено сооружение трамвайной линии от бульвара Гагарина, по ул. Старцева до вагоноремонтного завода[1].
В 2021 году принято решение о соединении существующего автомобильного перехода с улицей Целинная в Мотовилихинском районе и улицей Строителей в Индустриальном районе[3].