Названа 22 июля 1925 года в честь Конкордии Николаевны Самойловой, видного деятеля большевистского движения. Лежит между проспектом Ленина и улицей Шмидта, с юга замкнута трёхэтажным зданием лицея № 2 вблизи улицы Дзержинского, с севера — Домом междурейсового отдыха на площади Пять Углов.
Улица в пору возникновения начиналась у Варничного ручья. Потом, после появления Театрального бульвара, южная часть улицы стала переулком Русанова. В нынешнем виде название улицы зафиксировано решением Мурманского горисполкома от 14 октября 1957 года.
В 1920 году в районе улицы располагался Базовый посёлок. Еще в 1932 году улица Самойловой была главной магистралью города и здесь в праздники мимо трибуны шествовали колонны демонстрантов. Большое строительство велось на улице во времена второй пятилетки и в предвоенный период. В 1934 году здесь появился первый в городе жилой каменный трехэтажный дом. Заселили его медики и с тех пор его называют «Дом врача». Он сохранился на пути от здания ПИНРО к Театральному бульвару.
Первый семиэтажный дом на улице появился в 1937 году. Раньше на его месте стоял барак, в котором в марте 1920 года проходил первый уездный съезд Советов, принявший решение о переносе уездного центра из Александровска-на-Мурмане (сейчас город Полярный) в Мурманск. Сейчас о съезде напоминает мемориальная доска на доме № 3. В этом доме в 70-е и 80-е годы прошлого века находился известный хорошо известный в городе букинистический магазин.
Во время Великой Отечественной войны улица сильно пострадала от бомбежек. Так, 21 августа 1941 года на улице Самойловой случилось прямое попадание бомбы в детскую инфекционную больницу. Были разрушены две палаты, погибло четыре человека, тяжелые ранения получили шестеро. А 14 июня 1942 года большая бомба угодила в 7-этажный дом на углу улиц Самойловой и Красноармейской, прошила все этажи. Жители угловых квартир погибли.
Современный вид улица приобрела в послевоенные годы, тогда и были возведены большинство зданий. На улице Самойловой был смонтирован первый в Мурманске крупноблочный дом. Его возвела бригада строителей А.Ф. Маковеева (сейчас его адрес — дом № 9, сразу за аркой корпуса ДМО на площади Пяти Углов). Долгие годы на улице находился ставший легендой винно-водочный магазин, воспетый Вилли Токаревым и известный среди мурманчан как "Три ступеньки" (улица Самойловой, 1).
В доме №5 жила Орликова Валентина Яковлевна, капитан дальнего плавания Мурманского тралового флота, Герой Социалистического труда. Кроме лицея №2 на улице находятся ТЦ "Пионер" (открыт в 2005 году) и большое количество разнообразных магазинов. В 2018 году на портале «Открытый электронный регион» появилось предложение от нашего земляка Виктора Кутузова. Его идея — сделать улицу Самойловой пешеходной. Пока в городе нет ни одной такой улицы, движение машин только временно ограничивают на праздники или ради конкретных событий.
