Короткий конечный отрезок проспекта КИМа за Уральской улицей проходит по территории, которая в конце XIX - начале ХХ веков являлась островом, отделённым от острова Голодай протоком. Этот остров назывался островом Жадимировского, по хозяину располагавшегося здесь имения. В начале ХХ века проток был засыпан.
Трасса проспекта КИМа на острове Декабристов была проложена в 1915 году. Его создание предполагал план создания здесь района "Новый Петербург" архитекторов И. А. Фомина и Ф. И. Лидваля. Первое название трассы - Парковая улица. Первые здания на этой улице были построены ещё в 1912 году - дома на площади Балтийских Юнг №5/34 и 7/19. В 1916 году от Смоленки до Железноводской улицы был пущен трамвай, обслуживающий тогда госпитали в домах №5/36 и 7/19.
В середине 1920х годов на месте пересечения Парковой улицы с улицей Уральской был построен стадион "КИМ" (Коммунистический Интернационал Молодёжи). По этому стадиону в начале 1930-х годов улица стала именоваться проспектом КИМа. В 1936 году по проекту В. М. Гальперина построено здание школы - дом №24. В 1937 году по его же проекту - дом №26.
Во время Великой Отечественной Войны на острове Декабристов у начальной части проспекта КИМа хоронили погибших солдат, рабочих, жителей блокадного Ленинграда. Одно из первых захоронений - рабочие, погибшие на Кировском заводе во время бомбёжки 3 октября 1941 года. Сейчас это Смоленское братское кладбище "Остров Декабристов".
В 1950-х годах для рабочих красильно-ткацкой фабрики "Северная мануфактура" (тогда фабрики имени Желябова) и завода №2 "Ленкожвест" (тогда кожевенного комбината "Марксист") построены дома №11 и 13. В 1962 году был построен восьмиэтажный с мастерскими художников в верхнем этаже дом №28. В 1964 году за участком дома №19 был открыт Василеостровский грузовой район Санкт-Петербургского речного порта. В конце 1960-х годов по проекту архитекторов С. И. Евдокимова и Д. С. Нейфаха построены дома №3 и 9. В 1971 году построен дом №4. В 1978 году вместо старой трамвайной линии по проспекту была проложена новая - двухколейная до Уральской улицы.