Nazwa dzielnicy pochodzi od drugiego imienia Juliana Ursyna Niemcewicza, który w tych okolicach posiadał swoje dobra. Przed 27 października 2002, kiedy wprowadzono nowy podział administracyjny stolicy, była to gmina Warszawa-Ursynów; wcześniej, do 1994, tereny dzisiejszego Ursynowa były częścią dzielnicy Mokotów.

Około 1065 w Służewie benedyktyni z Mogilna koło Kruszwicy ulokowali ośrodek misyjny. Przesiedlił ich książę Konrad Mazowiecki, który oddał Służew swemu rycerzowi Gotardowi jako villa militari, w zamian za obronę tych ziem przed Prusami, Litwinami i Jadźwingami, a także jako zapłatę.

W 1238 w Służewie założono parafię i Kościół św. Katarzyny, które istnieją do dziś i są uznawane za najstarsze w całej Warszawie. Służew leżał wtedy u ujścia Potoku Służewieckiego do Wisły, płynącej u samych stóp dzisiejszej Skarpy Warszawskiej.  Na początku XVI wieku przy kościele powstała szkoła parafialna, a z czasem także sierociniec, dom starców i niewielki szpital.

W XIV wieku do potomków Gotarda – rodziny Służewskich herbu Radwan – należało już 17 miejscowości ulokowanych na terenie dzisiejszego Ursynowa. Dwa stulecia później, w XVII i XVIII wieku ich coraz bardziej rozdrobnioną własność stopniowo wykupywali magnaci, coraz liczniej rezydujący w nowej stolicy Polski – Warszawie. Służew nabyli ówcześni właściciele Wilanowa – Sobiescy. Niedługo później w okolicy powstały także majątki Leszczyńskich, Radziwiłów i innych rodów. Płody rolne zbierane na tym obszarze żywiły mieszkańców rozwijającej się Warszawy, z lokatorami arystokratycznych rezydencji włącznie. Ich “rekreacyjnym zapleczem” były wykupywane tutejsze wsie.

“Zaplecze rekreacyjne” magnackich rezydencji przybrało tutaj postać letnich i wiejskich siedzib, założonych przez Izabelę z Czartoryskich marszałkową Lubomirską właścicielkę Wilanowa. Zlokalizowaną na Skarpie bażantarnię Sobieskiego następcy Lubomirskiej – Potoccy – rozbudowali w stylowy, klasycystyczny pałacyk w Natolinie. Autorami projektu byli znani architekci: Szymon Bogumił Zug, Chrystian Piotr Aigner i Henryk Marconi.

W pobliżu kościoła św. Katarzyny w 1817 roku Stanisław Kostka Potocki wybudował rekreacyjny pałacyk Gucin. Po jego śmierci wdowa po nim założyła Gucin – Gaj, znany i podziwiany ogród – pomnik, w którym drzewom towarzyszyły obeliski i kamienie poświęcone słynnym Polakom. Ogród został zniszczony podczas drugiej wojny światowej.

Ursynów, od którego wzięła miano cała dzisiejsza dzielnica, powstał w latach 1775 – 1780. Początkowo nosił nazwę Rozkosz, nadaną dla upamiętnienia miesiąca miodowego Stanisława Kostki Potockiego i Aleksandry z Lubomirskich. W 1822 Rozkosz kupił Julian Ursyn Niemcewicz, który bardzo chciał nazwę folwarku – przez pamięć swego pobytu w Stanach Zjednoczonych – zmienić na “Amerykę” lub “Waszyngton”. Od tego pomysłu odstąpił pod wpływem przyjaciół, którzy ostrzegali go, że “nazwisko wolnego kraju wzięte będzie za bunt i sprzysiężenie” przez zaborcę. Ostatecznie folwarczek został nazwany Ursynowem – od rodowego przydomku swego właściciela.

Kolejny właściciel Ursynowa – wnuk Zygmunta Krasińskiego Adam – ofiarował w 1906 roku 120 hektarowy folwark Ursynów, włącznie z istniejącym do dziś pałacem, Towarzystwu Seminarium dla Nauczycieli Ludowych. Pół wieku później teren ten objęła Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego.

W 1934 roku skrajem Ursynowa przeciągnięto linię kolejową Warszawa-Radom, a tuż obok zbudowano międzynarodowe lotnisko Okęcie. W 1938 roku do Warszawy włączono wsie Służew i Służewiec, gdzie został zbudowany nowoczesny hipodrom. Z kolei prezydent Warszawy Stefan Starzyński wykupił dla stolicy Las Kabacki, wykorzystując na ten cel fundusze uzyskane z miejskich obligacji. Dziś jest to rezerwat przyrody nazwany imieniem Starzyńskiego.

W latach II wojny światowej, a przede wszystkim w czasie powstania warszawskiego, wielu mieszkańców terenów wchodzących w skład współczesnej gminy Ursynów, walczyło w oddziałach pułku AK “Baszta”, a mogiły powstańców tworzą oddzielną kwaterę na parafialnym cmentarzu w Pyrach. Pomnik – głaz upamiętniający natarcie batalionu Karpaty pułku “Baszta” na koszary SS na Służewcu stanął po wojnie przed bramą główną Torów Wyścigów Konnych.