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El nombre del municipio deriva del de su capital administrativa, y no se conoce con exactitud el motivo de esa denominación. Algunos investigadores sugieren que se lo pusieron los colonizadores por el parecido con la región de Granada, en la península ibérica. Otra interpretación, más simbólica, sostiene que «La Granadilla» representaba el último bastión de resistencia guanche, especialmente del menceyato de Abona, y se menciona incluso al líder Ichasagua, que mantuvo viva la lucha contra los colonos durante décadas. Según esa interpretación, el nombre honraría esa resistencia, como el reino nazarí de Granada fue el último bastión musulmán en la península. Otros proponen que el nombre viene de la presencia en la zona del arbusto endémico conocido como granadillo, Hypericum canariense.
Hasta la reforma de la nomenclatura municipal de 1916, el municipio se llamaba simplemente Granadilla, y en esa fecha su nombre se modificó por el de Granadilla de Abona. El apelativo «de Abona» se incorporó para diferenciarlo de otros pueblos con el mismo nombre.
El territorio estuvo habitado desde época guanche, y perteneció al reino o menceyato de Abona. Aunque el mencey de Abona había firmado la paz con los europeos antes de 1490, terminada la conquista en 1496 el territorio de Granadilla y el resto de Abona se convirtió en refugio de los guanches huidos de los bandos de guerra sometidos.