La frontera fue heredada de la antigua frontera entre Persia y la URSS, que en gran parte tomó su forma actual durante el siglo XIX después de la conquista rusa de Asia Central
y su anexión del Khanato de Kokand y el Emirato de Bukhara en 1865-68. En 1869 Persia y Rusia acordaron que el río Atrek sería la frontera entre ellos. Este límite se confirmó y luego se extendió hacia el este hasta las cercanías de Ashgabat en 1881 después de nuevos avances rusos en tierras turcomanas, y luego hasta la frontera con Afganistán en 1893; varias delimitaciones adicionales de esta frontera ocurrieron en los años siguientes. Otros pequeños cambios se realizaron en el período 1954-57 cuando Irán y la URSS (como eran ahora) acordaron demarcar más claramente su frontera común, incluida la región del delta de Atrek, que desde entonces se había alterado debido a la contracción del Mar Caspio.