Проспект Косыгина изначально задумывался как вылетная скоростная магистраль, при помощи которой с центром города соединялся бы Всеволожск.
Впервые его трасса появилась в Генеральном плане развития Ленинграда, принятом в 1966 году. Первый проект детальной планировки (ПДП) Ржевки-Пороховых предполагал, что в месте пересечения проспекта с центральной дуговой магистралью (ныне Индустриальный проспект) он не имел бы изгиб, а уходил дальше на северо-восток, включая в себя сохранившуюся до наших дней Водопроводную улицу.
Скоростные трассы в пределах жилых районов в 1960-х годах проектировались не на эстакадах, а в заглублениях. То есть и проспект Косыгина должен был пройти под всеми улицами районного значения, пересекаясь в одном уровне только с центральной дуговой магистралью (ЦДМ). На этом перекрёстке планировалось организовать круговое движение, а над ним построить центральный универмаг. Рядом проектировался общественный центр Ржевки-Пороховых с домом культуры, кинотеатром, гостиницей и другими центрами обслуживания населения.
Первый ПДП района так и не был реализован. Сначала городу не хватало инженерной инфраструктуры для снабжения новостроек, а потом изменились требования к новым спальным районам. В результате в середине 1970-х годов появился второй ПДП, который изменил характер главной магистрали Ржевки-Пороховых. Теперь проспект Косыгина пересекал все улицы в одном уровне, а в месте его пересечения с ЦДМ делал изгиб, соединяясь с Колтушским шоссе. Скоростные трассы теперь прокладывались не через жилой район, а по его окраинам, и не в углублениях, а на эстакадах. Это, во-первых, делало район более удобным для пешеходов, а во-вторых, значительно сокращало расходы на строительство скоростных дорог.
Продолжение Заневского проспекта 6 декабря 1976 года стало официально называться Ладожским проспектом.
Его трасса фактически начала прокладываться в 1979 году, когда в районе деревни Заневский Пост началось строительство нового жилого квартала. Эта деревня сейчас сохранилась только в части её территории за железной дорогой. Тогда же, до конца 1970-х годов одна из её улиц почти повторяла конечный участок проспекта Косыгина. Здесь стояли деревянные дома, один из которых принадлежал цыганскому барону.
По проекту магистраль в своей начальной части не делала изгиб, а должна была стать прямой. Изгиб здесь появился из-за того, что на рубеже 1970-1980-х годов не хватало ресурсов для ликвидации золоотвала. Этот золоотвал сохраняется здесь до сих пор, что заметно ухудшает транспортную обстановку во всём районе. Магистраль здесь сужается, что вкупе с двумя крутыми поворотами провоцирует частые дорожно-транспортные происшествия. Иногда это приводит к полной закупорке проспекта и разрывает прямую связь между центром города и районом Ржевка-Пороховые.
25 октября 1982 года Ладожский проспект был переименован в проспект Косыгина в честь видного политического деятеля СССР Алексея Николаевича Косыгина, скончавшегося в 1980 году. Памятная доска в честь него установлена на фасаде дома №21 по проспекту Наставников.
Дважды герой социалистического труда Алексей Николаевич Косыгин с 1964 по 1980 год был председателем Совета Министров СССР. С Ленинградом его связывает место рождения (здесь он родился в 1904 году) и учёбы. В 1930-1935 годах он учился в Ленинградском текстильном институте. Затем Косыгин занимал разные административные должности, а в 1939 году стал членом ЦК ВКП(б). Во время войны занимался эвакуацией предприятий на восток, снабжением блокированного Ленинграда, участвовал в создании «Дороги жизни». Будучи председателем Совета Министров СССР Алексей Николаевич активно добивался децентрализации народнохозяйственного планирования, повышения роли таких экономических показателей эффективности как рентабельность и прибыль, увеличения самостоятельности предприятий. Проводимые им реформы позволили 1966-1970 годам стать «золотыми» годами советской экономики. Алексей Николаевич Косыгин в 1979 году стал единственным членом Политбюро, не поддержавшим ввод советских войск в Афганистан. Из-за этого он испортил отношения с Л. И. Брежневым и его окружением, в октябре 1980 года был отправлен в отставку по причине резко ухудшившегося состояния здоровья. 18 декабря того же года он ушёл из жизни, был похоронен на Красной площади в Москве у Кремлёвской стены.
В 1985 году на Заневском проспекте открылась станция метро «Ладожская». К ней трамвайной веткой вдоль проспекта Косыгина привязали всю Ржевку-Пороховые. На трамваях №59 и 64 жители района добирались до метро, а трамвай маршрута №10 довозил ленинградцев до Московского вокзала. До 1985 года ближайшая станция метро к Ржевке-Пороховым находилась на площади Александра Невского, куда пассажиров отвозил автобус №21. Позже маршрут укоротили, он стал заканчиваться у «Ладожской».
Железнодорожный мост в створе проспектов Косыгина и Заневского появился не раньше 1985 года. То этого транспорт пересекал ветку железной дороги по простому переезду, пользуясь частью старого Объездного шоссе. Этот переезд располагался чуть севернее моста.
Под застройку изначально отдавался и квартал, в котором теперь расположен парк Малиновка. Согласно ПДП здесь должны были появиться высокие здания, создававшие своеобразный архитектурный «хребет» района. Но ближе к концу 1980-х годов от этих планов было решено отказаться.
Квартал вдоль проспекта Косыгина между Индустриальным проспектом и улицей Осипенко должен был стать общественно-деловым центром Ржевки-Пороховых. Но к его реализации в советское время приступить не успели, а в 1990-х годах на это не выделялись средства. В середине 2000-х годов здесь был построен ряд обыкновенных жилых зданий, что окончательно похоронило идею создания здесь архитектурной доминанты района.
Последними на проспекте Косыгина были построены дома №32, 33 и 34, ставшие своеобразными пропилеями при въезде в город. В 2004 году магистраль была соединена с Колтушским шоссе путепроводом, который заменил существовавших здесь железнодорожный переезд.
Вдоль проспекта Косыгина выросли в основном общежития. Архитекторы посчитали, что рядом с оживлённой улицей логичнее поселить наиболее мобильную категорию населения – студентов. Только в части магистрали между проспектом Наставников и улицей Коммуны появились жилые здания, первый этаж которых был отдан под магазины и культурно-досуговые учреждения. Так в доме №28/1 ещё в советское время открылись музыкальная школа, детская библиотека, отделение почты и Сбербанка. Дом №27 – один из последних типовых панельных зданий в районе. Он возведён в 1989 году. К нему пристроен двухэтажный корпус, в котором изначально работал магазин «Молодёжная мода». Торговым целям служил и первый этаж жилого дома №26, где в 1980-х годах открылись магазины «Подарки» и «Ткани». Позже здесь работал магазин компьютерной техники «РиМ», а теперь открыта круглосуточная аптека.
Широко известным стал магазин, который первое время был обыкновенным типовым универсамом №49 (дом №21). Но в 2000-х годах здесь открылся продовольственный магазин «Народный», после чего облик здания кардинальным образом изменился. Руководство торгового комплекса утверждает, что не делает торговую наценку на товары выше 15%. Благодаря этому на многие товары цены здесь заметно дешевле, нежели чем в других магазинах. Малообеспеченные слои населения съезжаются в «Народный» со всего Петербурга.
Существование «Народного» вызывает неоднозначную оценку не только у его конкурентов, но и у некоторых жителей Ржевки-Пороховых, а особенно у его соседей. В магазине работает много гостей из ближнего зарубежья, которые снимают квартиры в близлежащих домах. Это делает жизнь здесь весьма неспокойной.
В 1990-е годы Ржевку-Пороховые наводнили ночные клубы. Один из них работал в доме №7 и назывался «Gala». Другой ночной клуб работал в доме №24/3. Спустя десять лет большинство таких заведений оказались закрытыми.
20 июня 2003 года напротив золоотвала открылся торговый центр «Metro» (дом №4) – второй торговый центр этой сети в Санкт-Петербурге. Соседние складские корпуса (дом №5) раньше служили складом макулатуры. После пожара в апреле 2004 года здесь открылся магазин строительных товаров «Петрович». Весной следующего года неподалёку открылся автосалон «Nissan-Renault» (дом №2).
В 2012 и 2013 годах на проспекте Косыгина открылось два многоуровневых паркинга, расположившиеся около магазина «Народный». Городские власти таким образом проводят эксперимент. Если паркинги окажутся востребованными, то их продолжат строить и в других местах, увеличивая количество парковочных мест.
