Vejen har sit navn efter adelsslægten Moltke, og flere af dens medlemmer boede på Frederiksberg.
Moltkesvej blev anlagt kort efter 1900, men den vestlige del blev først bebygget omkring 1950, da Mohrs gartneri, blev nedlagt.
På gartneriets grund blev der opført en række boligblokke med lejligheder i tre etager. Bebyggelsen fik navnet Moltkes Have.