Одна из немногих улиц, проходящих в широтном направлении по левому берегу реки Подкумок. Органически связана с улицей Коллективной, составляя с ней единое целое. Улица Первомайская начинается от проспекта Калинина неподалеку от Автовокзала и тянется до того места, где к ней подходит улица Есенина, бывшая ранее руслом ручья. Видимо, он и разграничивал когда-то части магистрали, лежащие по обе его стороны. Ранее называлась Воробьевской.
Происхождение обеих улиц связано с проходившей здесь в начале XIX века дорогой, связывавшей Горячеводское поселение и Константиногорскую крепость. Дорога эта помечена на плане Пятигорска, составленном Джузеппе Бернардацци в 1832 году. План современного Пятигорска подтвердит тот факт, что дома, составившие Первомайскую и Коллективную улицы, ставились не «по линейке», а повторяя изгибы дороги.
Образовавшаяся в конце века улица получила название Воробьевской, в честь одного из пятигорских градоначальников, и весь этот район Пятигорска именовался также Воровьевкой. В западном конце Воробьевской улицы на рубеже веков находилось имение богатого хуторянина, в котором после революции был организован Детский дом сельскохозяйственного направления. После перевода его в Невинномысск там разместился Сельскохозяйственный техникум (ныне Аграрный колледж).
Название Первомайская улица получила в начале 20-х годов вместе с Парком культуры и отдыха, примыкавшим к ней с севера. Транспортное значение ее в довоенную пору было невелико. Но после перекрытия для движения в широтном направлении многих улиц в центре Пятигорска, Первомайская и продолжающая ее Коллективная улицы стали одной из главных магистралей, ведущих из центра города и станицы Горячеводской в западные районы Пятигорска, промышленный район на станции Скачки и далее в Ессентуки, Кисловодск и на Черкесское шоссе.
В довоенные годы на Первомайской улице были построены здания Маслокомбикормового завода и артели «Зернохлеб», в 50-е годы к ним добавились жилые дома этих предприятий. В следующем десятилетии на их месте были организованы Сувенирная фабрика и Специальное художественно-конструкторское бюро, прекратившие свое существование в конце века. Сегодня здесь располагается несколько подразделений городской администрации и Министерства Внутренних Дел, а также один из входов в Парк культуры и отдыха имени С.М. Кирова.