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. Сучасна назва на честь подій Переяславської ради, які в радянській історіографії назвали «возз'єднанням України з Росією» (на будинку № 1 розміщена анотаційна дошка) — з 1959 року.
У жовтні — грудні 2015 року Київська міська державна адміністрація проводила громадське обговорення щодо перейменування проспекту Возз'єднання на проспект Соборності, на честь Дня соборності України (Великої Злуки) — урочистого проголошення 22 січня 1919 року на Софійському майдані в Києві універсалу про об'єднання УНР і ЗУНР у соборну Україну.
