Nommée d'après la rue Lamarck et la rue Caulaincourt.
Prévue sous le nom de Pecqueur, d'après la place Constantin-Pecqueur qui la surplombe, la station ouvrit en 1912 sous le nom de Lamarck, d'après le naturaliste Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829), l'un des premiers à supposer l'évolution des êtres vivants. Caulaincourt fut ajouté plus tard, pour le général Armand de Caulaincourt (1773-1827), ambassadeur de Napoléon en Russie et ministre des Relations extérieures.