Vejen er opkaldt efter villaen Tårnborg, der lå på hjørnet af Gammel Kongevej og H. C. Ørsteds Vej.
Villaen er tegnet af arkitekten Johan Daniel Herholdt (1818-1902) omkring 1847, og blev opført som bolig for arkitektens søster og hendes mand Julius Bibow.
Stilen efterlignede italienske landvillaer og blev et forbillede for mange andre lignende villabyggeier.
Tårnborg blev nedrevet i slutningen af 1950’erne. Til gengæld ligger der stadig flere andre ældre villaer på den blinde vej.
På Tårnborgvej ligger stadig enkelte villaer, der er opført fra 1870’erne og frem. De to villaer på billedet herunder til højre er tegnet af Vilhelm Friedrichsen (1841-1913).
Den sidste ejendom på Tårnborgvej 14-16 (etagehuset til venstre) er Frederiksberg Borgerforenings Stiftelse fra 1902, som arkitekten Ludvig Andersen (1861-1927) tegnede.