Cette avenue fut ouverte en 1798. Elle relie le
jardin du Luxembourg à l'
Observatoire de Paris qui lui, date de 1672. En 1867, on y créa un jardin qui prit le nom de
jardin des Grands Explorateurs Marco Polo et René-Robert Cavelier de la Salle.
Au sortir du Jardin du Luxembourg, on est accueilli par un buste de
Gaston Monnerville (1897-1991), oeuvre de
Jacques Canonici. Gaston Monnerville, natif de Cayenne fut le président du Sénat après avoir été le président du Conseil de la République, sous la IVe République.

A droite, se situe un beau bâtiment d'inspiration mauresque. Il a été construit en 1895 par l'architecte
Maurice Yvon (1857-1911) pour abriter l'Ecole Coloniale puis à partir de 1934, l'Ecole Nationale de la France d'Outre-mer. C'est aujourd'hui l'Institut International d'Administration Publique, absorbée par l'E.N.A..
En suivant la perspective de l'avenue, on découvre toute une statuaire symbolisant le cycle du jour et de la nuit.
Tout d'abord, la Nuit par
Charles Gumery (1827-1871), puis le Crépuscule de
Gustave Crauk (1827-1905), le Jour de
Jean Perraud (1819-1876) et enfin l'Aurore de
François Jouffroy (1806-1882). Cette allégorie en a perdu ses bras.

Sur la droite, on peut voir les bâtiments de la faculté de Pharmacie, avec sa large cour entourée d'arcades, dans laquelle apparaît la statue de
Louis-Nicolas Vauquelin (1763-1829), laquelle fait pendant à celle d'
Antoine Parmentier (1737-1813). Le bâtiment est dû à
Charles Laisné (1819-1891) et fut achevé en 1882.
Au coin de la rue Michelet, un autre bâtiment beaucoup plus insolite lui fait suite: l'Institut d'Art et d'Archéologie, appelé communément Centre Michelet. Recouvert de briques rouges, il est l'oeuvre de l'architecte Paul Bigot (1870-1942) et a été construit entre 1925 et 1930 dans un style qui rappelle à la fois la Toscane et l'Afrique subsaharienne.
Une frise de terre cuite court tout autour de l'édifice et présente en bas-reliefs, des motifs inspirés de la Grèce antique, de Rome ou du Moyen-âge. Ces derniers ont été conçus à la Manufacture de Sèvres.
Un peu plus loin entre la rue des Chartreux et la place Camille Julian, se trouve l'hôpital Tarnier dont la façade austère se trouve rehaussée au coin avec la rue d'Assas par une sculpture en haut-relief de Stéphane Tarnier (1828-1897), obstétricien à qui l'on doit des avancées en matière d'accouchement, telle l'hygiène et la mise au point de forceps.
Cette sculpture de
Denys Puech (1854-1842) date de 1905 et présente le médecin s'occupant d'une parturiente qui tient un nouveau-né dans ses bras tandis qu'un autre nourrisson se trouve dans une couveuse.
En revenant vers le
jardin des Grands Explorateurs, on se trouve en présence de ce qui en est l'apothéose : la magnifique
fontaine des Quatre Continents due à aux génies conjoints de
Jean-Baptiste Carpeaux et d'
Emmanuel Frémiet. Pour avoir plus d'éclaircissements, voir
l'article sur le sujet en cliquant ici.
Un peu plus loin, au milieu de la place Camille Julian, le monument à Francis Garnier est une autre oeuvre de Denys Puech, cité plus haut.
Francis Garnier (1839-1873), lieutenant de vaisseau servant en Indochine s'employa à explorer le cours du Mékong. Lors d'une mission de pacification à Hanoï, il fut tué par les pirates chinois du Pavillon Noir. Ses cendres furent rapatriées en 1983 et placées dans le socle du monument en 1987.

Sur le côté gauche de la place, se trouve la tranchée du RER, ligne B qui se découvre brièvement avant de replonger dans le sous-sol. A travers de la grille, on aperçoit le bâtiment de la
station Port-Royal. Cette gare datant de 1895 était une halte sur la ligne du chemin de fer Paris-Orléans, reprise par le RER actuel.
A l'endroit où la ligne redevient souterraine et devant la grille de protection, une sculpture de
William Chattaway (1927-) a été installée en hommage à l'écrivain
Georges Bernanos (1888-1948).
De l'autre côté de la place Camille Julian, s'élève un monument dédié au Maréchal Michel Ney (1769-1815), duc d'Elchingen, prince de la Moskowa, qui fut fusillé tout près d'ici, pour son ralliement à Napoléon Ier lors de son retour de l'île d'Elbe. Ce monument est l'oeuvre de François Rude (1784-1855).