Ранее улица Черняховского располагалась на территории бывшего подмосковного села Всехсвятского. До революции носила имя Поповский (или Фроловский) проезд. В 1922 году переименован в Отцовский проезд по древнему названию Всехсвятского — село Святые Отцы.
В 1961 году проезд объединился с новой безымянной улицей и сменил название на улицу Черняховского. Новое название было дано в честь дважды Героя Советского Союза генерала армии Ивана Даниловича Черняховского (1906—1945)[1]. 18 февраля 2016 года на улице торжественно открыт памятник Ивану Черняховскому.
Согласно планам 1950—1960-х годов, по улице должна была пройти трасса будущего четвёртого транспортного кольца Москвы[2]. С этим планом связана относительно большая ширина улицы. Однако позднее от идеи построить здесь четвёртое кольцо отказались.
Улица Черняховского начинается на Ленинградском проспекте, на площади Эрнста Тельмана. Идёт на северо-восток, пересекает улицы Усиевича, Красноармейскую, Часовую, Планетную и заканчивается тупиком около путей Рижского направления Московской железной дороги.
На улице Черняховского расположена остановка «Ул. Усиевича» автобусов № 105к и 110. В начале улицы на площади Эрнста Тельмана расположен вход на станцию метро «Аэропорт».