Улица названа в 1970 году в честь Хусаина Багаутдиновича Мавлютова (1893—1937) — большевика, участника Гражданской войны, кавалера двух орденов Красного Знамени РСФСР.
Следует отметить наличие различных вариантов написания названия улицы Хусаина Мавлютова на адресных табличках, установленных на домах. При том что существует нормативное написание: на русском языке — ул. Хусаина Мавлютова (допустимое сокращение — ул. Мавлютова); на татарском языке — Хөсәен Мәүлүтев ур. (допустимое сокращение — Мәүлүтев ур.)[2]. На практике же встречаются иные формы написания фамилии Хусаина Мавлютова на татарском языке — Мәулетов или Мәүлетов. Разные формы написания встречаются и в англоязычной версии — Khusain Mavlyutov, Husain Mavlutov или Hussain Mavlyutov; при этом название улицы иногда даётся в родительном падеже с использованием англоязычного сокращения St (ул.).
Улица Хусаина Мавлютова находится на территории жилого района Горки, пролегая с севера на юг и соединяя улицу Танковую с проспектом Победы. Она служит границей между 1-м и 2-м, а также 5-м и 4-м микрорайонами (Горки-1); вдоль южного участка улицы проходит восточная граница Деревни Универсиады.
Улица Хусаина Мавлютова стала формироваться в начале 1970-х годов в ходе первичного этапа застройки жилого района Горки. К осени 1977 года полноценно функционировала как транспортная артерия (была заасфальтирована) лишь её северная часть — от улицы Танковой до перекрёстка с улицами Профессора Камая и Гарифьянова. К началу 1990-х годов улицу Хусаина Мавлютова соединили с проспектом Победы.
Архитектурный облик улицы в основном формировался в 1970-х — 1990-х годах в рамках комплексной застройки типовыми девяти-, десяти- и четырнадцатиэтажными жилыми домами. Позже оставшиеся участки осваивались чаще всего методом точечной застройки домами в 16 и более этажей. И этот процесс продолжается до настоящего времени.
Южный участок улицы Хусаина Мавлютова (от улицы Академика Парина до проспекта Победы) застраивался в 2000-х годах, когда с восточной стороны был построен торговый центр «Сити Центр» (2003)[4], а с западной — Деревня Универсиады (2009—2013).