Проходит между Садовой-Спасской и Каланчёвской улицами, начинается от Садового кольца как продолжение Мясницкой улицы, проходит на северо-восток, затем поворачивает на восток и выходит на Каланчёвскую улицу, за которой переходит в Южный проезд. По Орликовому переулку организовано одностороннее автомобильное движение от Каланчёвской улицы в сторону Садового кольца.
Укоренившееся с середины XIX века название по фамилии бывшего домовладельца Орлика, по земле которого был проложен переулок. В 1968 году к переулку был присоединен 1-й Дьяковский переулок (происхождение этого названия не выяснено).
Интересные объекты:
по нечётной стороне:
Дом 1/11 — Министерство сельского хозяйства РФ (Минсельхоз России); Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору (Россельхознадзор); Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений (Госсорткомиссия); Семенная государственная инспекция России; Российский птицеводческий союз; Российская ассоциация производителей чая и кофе; Агропромышленный союз России; Российский зерновой союз; Птицепром;
Дом 3, корпус Б — Территориальное управление Росимущества в городе Москве;
Дом 3, корпус В — Центральная научная сельскохозяйственная библиотека;
Дом 3А — Фонд социального страхования РФ;
Дом 5 — Ночлежный дом (1909, арх. И. А. Иванов-Шиц). Сейчас — Ассоциация производителей мыловаренной и масложировой продукции; газета "Семья";
