На доме №1 по улице Дьяконова в 1948 году располагалась «Станция Счастливая». Здание Дворца бракосочетания (д. 1) построено в 1939 году по проекту архитектора Б. М. Анисимова как конечная станция детской железной дороги «Счастливая»; к 1960-м годам поезда сюда ходить перестали и станция прекратила существование, после чего здание служило кинотеатром и клубом юного железнодорожника; реконструкцию провёл Горьковский автозавод в 1970-е годы, и 19 февраля 1979 года здесь открылся Дворец бракосочетания.
Улица плавно продолжает проспект Октября; границей их разделения служит ветка железнодорожного переезда; далее улица пересекает микрорайон «Северный», перпендикулярно пересекает проспект Бусыгина и обрывается улицей Лесной, за которой начинается промышленная зона. Улица переименована в 1970 году в честь Сергея Сергеевича Дьяконова — одного из первых директоров Горьковского автомобильного завода, занимавшего этот пост с 1932 по 1938 год. На улице расположена школа № 136 (бывшая № 30), история которой началась в 1938 году; в годы Великой Отечественной войны здание было передано под эвакогоспиталь № 2814, а в 1995 году в школе создан Зал Памяти, посвящённый этим событиям; с 1 сентября 2011 года учреждение получило статус гимназии — третьей в Автозаводском районе. На правой стороне улицы в перестроенном здании бывшего клуба «Эмка» открыт торговый центр EUROSPAR, а на левой — торговый центр «Новый век» группы компаний «Народный», появившийся в 2003 году после реконструкции советского универсама. На улице Дьяконова находится храм святой мученицы Татианы: приход организован в 1996 году, к Пасхе 1998 года возведён храм, тогда же общине передано недостроенное здание кинотеатра «Север», переоборудованное в Автозаводский православный центр; в 1999 году началось строительство Собора в честь Николая Чудотворца.
Улица Дьяконова (бывш. Западная) находится в Северном посёлке Автозаводского района. Перпендикулярна улице Таврической.