Улица Космонавтов находится в северной части столицы, в Алексеевском районе, в Северо-Восточном округе Москвы. Пролегает от проспекта Мира, далее пересекается с Ярославской улицей, и к ней примыкают улица Константинова и Рижский проезд, заканчивается улица Космонавтов прилегая к площади Академика Люльки и улице Бориса Галушкина.
Улица Космонавтов образовалась в 1968-м году из новой улицы и Восьмого проезда относившегося к Алексеевскому студенческому городку. Новое название улице было присвоено в память о космонавтах – первопроходцах космоса. Изначально часть улицы носила другое название, которое было присвоено ей в 1936-м году, называлась Восьмым Алексеевским проездом по студенческому городку находящемуся в селе Алексеевское. Село вошло в состав территории Москвы в начале 20-го века.
Протяжённость улицы Космонавтов составляет один километр триста пятьдесят метров. Вдоль её границ находятся, начиная от площади Шарля де Голля, на северной стороне улицы расположены:
- Гостиница «Космос», большой парковочный сектор перед гостиничным комплексом.
- Территория 13-го микрорайона Алексеевского района.
- Стадион «Спартак».
- Общеобразовательное учебное учреждения № 277.
- Ювелирная компания.
- Общежития № 6 и № 4 Педагогического университета.
- Общежитие № 5 Университета путей сообщения.
- АЗС «ТНК».
На другой стороне улицы Космонавтов, после пересечения с улицей Галушкина, расположены:
- Жилые дома 44-го микрорайона Алексеевского района.
- Конечная автобусная станция улица «Павла Корчагина».
- Строительный колледж № 12 (Алексеевское отделение).
- Общеобразовательная школа № 1201.
- Сквер под ЛЭП.
- Бизнес-центр «Дом бизнеса».
- Жилой, 43-й микрорайон Алексеевского района.
- ТСЖ «Космос».
- Гостиница «Золотой колос».
- Гостиница «Оксана».
- Жилые дома 12-го микрорайона Алексеевского района.
- Офисный центр.
- Кафе-бар «Петтина».
- Институт психологии РАН.
На территории 12-го микрорайона Алексеевского района находится: храм Тихвинской иконы Божьей Матери в Алексеевском, перед храмом протянулось Алексеевское кладбище, крестильня, а так же природная территория – «Церковная горка». Вдоль 43-го микрорайона Алексеевского района протянулся Ракетный бульвар, который представляет из себя природный сектор с прогулочными аллейками и дорожками, на территории бульвара находятся спортивные и детские площадки.
Вдоль улицы Космонавтов организовано автобусное движение, здесь курсируют автобусы № 316, 317, 388, 392, 451 и маршрутки № 565, 578.
Ближайшие станции метрополитена расположены на пересечении улицы Космонавтов и проспекта Мира, станция метро «ВДНХ».