Шлях, яким нині пролягає проспект, відомий з XVIII століття як шлях до Наводницького мосту та відповідно мав назву Наводницьке шосе. У нинішньому вигляді проспект виник у середині 50-х років XX століття вздовж автомагістралі Київ — Харків, яка разом з бульваром Дружби народів і Харківським шосе складала так звану Автостраду.

З 1959 року[1] мав назву проспект Возз'єднання на честь подій Переяславської ради, які радянська історіографія подавала як «возз'єднання України з Росією».

Сучасна назва на честь Дня соборності України — з 2016 року