Окончание -и во втором варианте – вероятно, ошибка или опечатка, а вопрос в том, склонять ли название при склонении родового слова улица? Названия улиц в сочетании с родовым словом улица обычно склоняются, если название – женского рода: на улице Волхонке, на улице Таганской, на улице Большой Лубянке (впрочем, в официальных документах, в канцелярской речи распространено несклонение). Названия улиц мужского рода обычно не склоняются: на улице Балчуг, по улице Кузнецкий Мост.
Названия улиц женского рода в сочетании с родовым наименованием улица обычно склоняются: на улице Большой Покровской. Ср.: на улице Зацепский Вал (название мужского рода в сочетании со словом улица не склоняется).
Корректно: «Большая двадцатка».
Правильно: Большая часть территории района малонаселённа.
Корректно: справа от Большой Зелениной, на Большой Зелениной. Зеленина здесь — прилагательное (от зелейная, так как улица шла к пороховому заводу).
1. О городе Москве см. в «Письмовнике». 2. Корректно: в созвездии Большая Медведица.