A lo largo de su historia la Gran Vía se la ha llamado por distintos nombres oficiales y también se la ha conocido por otros nombres populares. Durante la construcción de los tres tramos llevó nombres de personajes conocidos y relevantes de la época.
A cada tramo se le denominó de forma distinta, al primer se le llamó la Avenida A, después calle Eduardo Dato; el Bulevar, avenida de Pi y Margall, y la Avenida B, calle del Conde de Peñalver.
Unos meses antes de comenzar la guerra civil en 1936, le pusieron el nombre de Avenida de la CNT a los dos primeros tramos, que durante la guerra serían conocidos como Avenida de Rusia. En 1937 se volvió a cambiar el nombre por el de Avenida de la Unión Soviética, además se colocó una placa conmemorativa de piedra con los escudos de la II República Española y la Unión Soviética y el texto “Homenaje de los amigos de la URSS”.
Popularmente durante esa épocas se la conocía como Avenida de los obuses, o, Avenida del quince y medio, como referencia a los proyectiles que el ejército franquista lanzaba sobre los pisos superiores del edificio de Telefónica.
En 1939 después de la guerra la calle pasó a llamarse Avenida de José Antonio. La estación del metro también se la llamó igual, aunque la mayoría de la gente la siguió llamando Gran Vía.
Fue en 1981 cuando Ayuntamiento cambió el nombre de veintisiete calles, y entre ellas estaba el de la Avenida de José Antonio, que desde entonces y por primera vez oficialmente, se la llama simplemente Gran Vía.
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