Наряду с Невским проспектом и Гороховой улицей это одна из составляющих «петербургского трезубца» – трех магистралей, веером расходящихся от Адмиралтейства. Вознесенский проспект заканчивается у Фонтанки, далее его продолжает Измайловский проспект.
Название проспекту было присвоено указом Анны Иоанновны от 20 апреля 1738 года в форме Вознесенская Перспективая улица, правда, лишь на участке от Адмиралтейства до Мойки. Комиссия о Санкт-Петербургском строении предполагала наименовать сразу всю магистраль до границы города, то есть до Фонтанки, но по бюрократическим соображениям указ 1738 года распространялся только на Адмиралтейскую часть. В итоге церковь Вознесения Господня, по которой и была названа улица, оказалась далеко за ее пределами – храм стоял на берегу Глухой речки (ныне канал Грибоедова) на месте современного дома № 34а/76.
До Фонтанки улицу официально продлили лишь через полтора года, 20 августа 1739 года. Обычно употреблялась сокращенная форма наименования – Вознесенская перспектива, а с 1775 года – Вознесенский проспект. Во второй половине XVIII века встречаются еще два названия – 3-я Адмиралтейская улица (1-й и 2-й Адмиралтейскими именовались соответственно Невский проспект и Гороховая улица) и Красная улица. Происхождение последнего имени установить не удалось.
9 июня 1923 года Вознесенский проспект переименовали в проспект Майорова. Считается, что так увековечили память Петра Васильевича Майорова (1889–1919), рабочего завода Лесснера (ныне объединение имени Карла Маркса), члена Всероссийского центрального исполнительного комитета, политработника, погибшего во время Гражданской войны. Однако это поздняя версия, а в 1925–1927 годах попытки члена городской Комиссии по наименованиям Шидловского и секретаря губисполкома Кондратьева установить личность Майорова (ибо был провокатор с такой фамилией) к успеху не привели. В архиве Ленинградского военного округа сведений о нем не оказалось. Шидловский даже предлагал переименовать проспект Майорова в Красноармейский.
В начале 1930-х годов снесли церковь и построили на ее месте здание школы. Историческое название проспекту вернули 4 октября 1991 года одновременно с восстановлением исторических имен еще 42 городских объектов.