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A sa création, en 1933, elle est définie comme la route de Cahors à Mont-de-Marsan par Agen et Nérac.
Le trajet de Cahors à Villesèque se faisait alors via les N20 et N653. De Cazaubon à Mont-de-Marsan, on empruntait les N626, N133 puis N132.
Dans le Lot, la RN656 est issue d’un court tronçon du chemin vicinal de grande communication n° 11 a, ou Gc11A (46), dans la traversée de Villesèque entre la RN653 et le Camp de Lafon, et du chemin vicinal de grande communication n° 27, ou Gc27 (46), entre le Camp de Lafon et la limite du Lot-et-Garonne.
Dans le Lot-et-Garonne, elle est issue de la route départementale n° 4, ou RD4 (47), pour la section comprise entre la limite du Lot et Agen, de la route départementale n° 5, ou RD5 (47), pour la section comprise entre Agen et Mézin, et de la route départementale n° 5 embranchement, ou RD5Et (47), pour la section comprise entre Mézin et la limite des Landes.
Dans le Tarn-et-Garonne, les deux tronçons enclavés dans le Lot-et-Garonne sont issus du chemin vicinal de grande communication n° 31, ou Gc31 (82).
du chemin vicinal de grande communication n° 35, ou Gc35 (40), pour la section comprise entre la limite du Lot-et-Garonne et l'entrée Nord de Gabarret ;
d'un court tronçon du chemin vicinal de grande communication n° 24, ou Gc24 (40), dans la traversée de Gabarret ;
du chemin vicinal de grande communication n° 37, ou Gc37 (40), à la sortie Sud de Gabarret ;
du chemin vicinal de grande communication n° 37 embranchement, ou Gc37Et (40), entre la sortie Sud de Gabarret et la limite du Gers.
Dans le Gers, elle est issue de la route départementale n° 32, ou RD32 (32), pour la section comprise entre les Landes et Barbotan, et de la route départementale n° 15, ou RD15 (32), pour la section comprise entre Barbotan et Cazaubon.