ทางราชการได้ตัดถนนราชพฤกษ์ช่วงตากสิน-เพชรเกษมขึ้นเป็นช่วงแรก ตามพระราชกฤษฎีกากำหนดเขตที่ดินในบริเวณที่ที่จะเวนคืนในท้องที่เขตภาษีเจริญ เขตจอมทอง เขตธนบุรี และเขตคลองสาน กรุงเทพมหานคร พ.ศ. 2533 เพื่อลดปัญหาการจราจรและทำให้การคมนาคมขนส่งระหว่างกรุงเทพมหานครกับบริเวณรอบนอกขยายตัวอย่างเป็นระบบ เมื่อการก่อสร้างแล้วเสร็จและเปิดการจราจรในปี พ.ศ. 2543 หน่วยงานต่าง ๆ ได้ใช้ชื่อถนนในเบื้องต้นว่า ถนนตากสิน-เพชรเกษม

ถนนราชพฤกษ์ช่วงเพชรเกษม-รัตนาธิเบศร์ตัดขึ้นตามพระราชกฤษฎีกากำหนดเขตที่ดินในบริเวณที่ที่จะเวนคืนในท้องที่อำเภอบางบัวทอง อำเภอเมืองนนทบุรี อำเภอบางกรวย จังหวัดนนทบุรี และเขตตลิ่งชัน เขตภาษีเจริญ กรุงเทพมหานคร พ.ศ. 2537 โดยเป็นหนึ่งในโครงการถนนต่อเชื่อมสายติวานนท์-เพชรเกษม-รัตนาธิเบศร์ (แนวเหนือ-ใต้) เพื่ออำนวยความสะดวกและความรวดเร็วแก่การคมนาคม การขนส่ง และการจราจร แต่เนื่องจากกฎหมายดังกล่าวได้หมดอายุบังคับใช้ไปก่อนที่กรมโยธาธิการจะสำรวจแนวเขตที่ดินที่จะเวนคืนให้แล้วเสร็จ จึงได้ออกพระราชกฤษฎีกาเดียวกันอีกครั้งในปี พ.ศ. 2542 หลังจากนั้นจึงเริ่มเวนคืนที่ดินและก่อสร้างเส้นทาง

จนกระทั่งเมื่อการตัดถนนต่อเชื่อมสายติวานนท์-เพชรเกษม-รัตนาธิเบศร์ดังกล่าวแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2548 กรมทางหลวงชนบทผู้รับผิดชอบสายทาง (รับโอนมาจากกรมโยธาธิการ) ได้หารือกับกรมศิลปากรเพื่อตั้งชื่อถนนอย่างเป็นทางการ โดยถนนแนวเหนือ-ใต้นี้ กรมทางหลวงชนบทเสนอชื่อ ถนนราชพฤกษ์ โดยให้เหตุผลว่ามีโครงการจะปลูกต้นราชพฤกษ์ (Cassia fistula) เรียงรายตามแนวถนนสายนี้ และนอกจากนี้ชื่อราชพฤกษ์ยังเป็นชื่อที่ไม่ซ้ำซ้อนกับถนนสายใด ๆ ในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลอีกด้วย

ต่อมากรมทางหลวงชนบทได้ขอให้กรมศิลปากรพิจารณาชื่อถนนตากสิน-เพชรเกษมใหม่ (พร้อมกับถนนแยกตากสิน-เพชรเกษมไปถนนวงแหวนรอบนอก (ถนนกาญจนาภิเษก) ซึ่งต่อมาใช้ชื่อว่าถนนกัลปพฤกษ์) กรมศิลปากรโดยสำนักวรรณกรรมและประวัติศาสตร์จึงพิจารณาโดยใช้หลักการที่กรมทางหลวงชนบทเคยใช้ตั้งชื่อถนนในโครงการสะพานข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาบริเวณวัดนครอินทร์และถนนต่อเชื่อมสายติวานนท์-เพชรเกษม-รัตนาธิเบศร์มาแล้ว กล่าวคือ ใช้ชื่อพรรณไม้มงคลตั้งเป็นชื่อถนน ในส่วนของถนนตากสิน-เพชรเกษมให้รวมเป็นสายเดียวกับถนนที่ตัดใหม่จากเพชรเกษมไปรัตนาธิเบศร์ เพราะเป็นถนนขนาดเดียวกัน (6-10 ช่องจราจร) และมีแนวเส้นทางที่ต่อเนื่องกัน ดังนั้นถนนช่วงนี้จึงมีชื่อว่า "ถนนราชพฤกษ์"

ส่วนถนนราชพฤกษ์ช่วงรัตนาธิเบศร์-ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 345 สร้างขึ้นตามพระราชกฤษฎีกากำหนดเขตที่ดินในบริเวณที่ที่จะเวนคืนในท้องที่อำเภอปากเกร็ด อำเภอบางบัวทอง และอำเภอเมืองนนทบุรี จังหวัดนนทบุรี พ.ศ. 2540 ต่อมาสำนักนายกรัฐมนตรีกำหนดให้การเวนคืนอสังหาริมทรัพย์บริเวณแนวเวนคืนนั้นเป็นกรณีที่มีความจำเป็นโดยเร่งด่วนเมื่อปี พ.ศ. 2543 อย่างไรก็ตาม การก่อสร้างก็เสร็จสมบูรณ์และสามารถเปิดให้ใช้คมนาคมได้อย่างเป็นทางการเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2548 โดยในเรื่องชื่อถนนนั้น กรมศิลปากรเห็นด้วยกับที่กรมทางหลวงชนบทจะใช้ชื่อ "ถนนราชพฤกษ์" ด้วยเช่นกัน เนื่องจากเป็นเส้นทางที่เชื่อมต่อจากถนนราชพฤกษ์เดิม