Улица возникла не позднее начала XIX века.[3] Первоначально имела название Архангельская улица и относилась к 6-й части города; также называлась Алафузовской улицей, по фамилии Ивана Алафузова, которому принадлежали несколько предприятий в Ягодной слободе.[4][5][6]23 сентября1924 года улице было присвоено современное название в честь Ивана Гладилова, руководителя фабзавкома на Алафузовских предприятиях в 1917 году.[7]
В 1932 году с северной стороны улицы Гладилова, на стыке с улицами 1 Мая и Борьбы (ныне — Лукницкого) установлен памятник Владимиру Ильичу Ленину.
В 1950-е годы часть улицы попала в зону затопления Куйбышевского водохранилища и строительства Нижнезареченской дамбы.[8]
Автобусное движение по улице началось не позднее 1949 года — в то время по улице ходил автобус № 2 (площадь Куйбышева — слобода Восстания).[27] К 1977 году через улицу ходили 5 маршрутов (№№ 18, 19, 23, 28, 43), к 1988 году — 3 (№№ 18, 19, 28), а к 2006-2007 годам — свыше 15 (№№ 11, 18, 23, 28, 34, 72, 91, 99, 104, 118, 151, 155, 165, 167, 295 и другие).[28][29][30] После ввода новой схемы движения автобусов в Казани по улице стали ходить маршруты №№ 5, 10, 10а, 45, 49, 53, 64, 72).
Троллейбусное движение по улице Гладилова (участок от перекрёстка с улицей Серп и Молот) было открыто в 1951 году, когда через неё стал ходить троллейбус № 2 (площадь Куйбышева — улица Фрунзе).[31] В 1953 году по небольшому участку улицы стал ходить маршрут № 3, а с 1954 года — маршрут № 4 (позже разделён на два встречно-кольцевых маршрута 4а и 4б, позднее №№ 4 и 10). В 1959–1963 годах через улицу ходил маршрут № 5. В 1970-х годах троллейбусная линия была перенесена с улицы Серп и Молот на улицу Несмелова, после чего троллейбусы стали ходить по всей длине улицы. В 2010 году в связи с демонтажем троллейбусной линии в Крыловке закрыт маршрут № 3, а ещё через три года — маршрут № 4; после закрытия маршрута № 10 троллейбусная линия по улице Гладилова не использовалась, а в 2021 году была демонтирована.[32]
↑Список посёлков, слобод и улиц, входящих в черту г. Казани // Вся Казань: Справочная книга по городу Казани / Сост.: М. Бубеннов, Н. Козлова, А. Никольский, Р. Левин, И. Ефремова, В. Никольский, В. Берлянд, Н. Соколов, В. Мартынов. — Казань: Редакция газеты «Красная Татария» — «Кызыл Татарстан», 1940. — С. 265. — 286 с. — 4250 экз.
↑Список улиц и переулков Бауманского и Дзержинского районов г. Казани по состоянию на 15 июня 1942 г. (фонд Р1583, опись 4, дело 23). — Государственный архив Республики Татарстан. — 15 с.
↑Казанский почтамт Министерства связи СССР. Справочник для сортировки входящих почтовых отправлений и печати в городе Казани (рус.) / Н. П. Буяновский. — Казань, 1965. — 68 с.
↑Министерство автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР; Татарское Транспортное Управление. Справочник для определения расстояний между различными пунктами по гор. Казани (рус.) / А. М. Камалеев. — Казань: Комбинат печати имени Камиля Якуба, 1970. — 470 с. — 5000 экз.
↑Справочник по сортировке письменной входящей корреспонденции, периодической печати и телеграмм в городе Казани (рус.) / В. И. Малышева, Т. В. Невретдинова. — Казань, 1981. — 111 с.
↑Министерство связи СССР. Список абонентов Казанской городской телефонной сети / В. Ф. Четверик. — Казань: Издательство Татарского обкома КПСС, 1987. — Т. 2. — 496 с. — 40 000 экз.
↑Решение исполкома Казгорсовета № 151 от 23 марта 1949 года