Longue de 390 mètres pour une largeur de 20 mètres et orientée nord-sud, elle débute au 21, rue de Vaugirard et finit au 55, rue d'Assas[1]. La rue de Fleurus y débouche en son milieu.
Seul le côté ouest de la rue est bâti (numéros pairs). Sur le côté est, un petit bâtiment, à l'angle de la rue de Vaugirard et intégré à l'ensemble du palais et du jardin du Luxembourg, a une entrée piétons (au no1, seul numéro impair). Le jardin du Luxembourg a trois entrées donnant sur la rue Guynemer.
En 2022, elle est désignée par une publication comme la «rue la plus chère de Paris»[2].
Vers la rue de Vaugirard.
Vers la rue d'Assas.
La rue honore[1] le pilote de guerre français Georges Guynemer (1894-1917), mort au combat à l'âge de 23 ans. La plupart des grandes villes françaises baptiseront également une rue en l'honneur de l'aviateur peu après sa mort.
La voie est créée en 1778 lorsque le comte de Provence, futur Louis XVIII, alors propriétaire du palais du Luxembourg, vend le tiers occidental du jardin pour financer la rénovation de l'édifice.
Située dans le prolongement de la rue Bonaparte, elle portera un temps ce nom[1] avant de s'appeler «rue du Luxembourg[1]» dont elle délimite le côté occidental du jardin[3] et de prendre son nom actuel par arrêté du .
No2: immeuble de six étages de style néo-Louis XIII édifié en 1914 par Louis Périn[5](1871-1940), architecte et peintre, qui habitait au 5eétage. Plusieurs appartements sont réquisitionnés par les Allemands pendant l’Occupation[6]. En 1943, l’immeuble est mis en vente au Palais de justice avec une mise à prix de 2 500 000 francs[7].
No14: immeuble réalisé en 1928 par l'architecte Michel Roux-Spitz, Inscrit MH(1986)[11], signé en façade. Les ferronneries (grilles de l’entrée, rampe de l’escalier) sont l’œuvre de Raymond Subes. L’architecte Michel Roux-Spitz disposait de l’appartement du 5e étage et d’un bureau au 8e[12].
No14: façade.
No14: cour.
No22: la librairie d'Elvire Choureau, première présidente de la chambre syndicale des libraires, et de Georges Duhammel est fondée à cette adresse en 1922[13]. Elvire Choureau gère ce commerce jusqu'en 1976[14].
No36: l’homme politique Léon Blum (1872-1950) s’installe ici après son mariage en 1897[22] et y vit jusqu’en 1908, comme le signale une plaque apposée au no38. L’helléniste Jacqueline de Romilly (1913-2010) a également habité à cette adresse[23].
Dans le film d'Yves Robert Nous irons tous au paradis (1977), la scène de l’altercation entre Simon (Guy Bedos), sortant d'une ambulance, et sa mère Mouchy (Marthe Villalonga), qu’il croit malade alors que celle-ci est en train de fumer à son balcon, se déroule rue Guynemer, devant le no26[28].
Claude Somek, L’immeuble d’habitation parisien 1919-1939: 6000 édifices de 4 étages et au-delà, plusieurs courants architecturaux, une strate originale dans l’histoire de la ville, Université de Picardie Jules-Verne, 2018.