Trí tuệ nhân tạo đã được bắt đầu nghiên cứu từ thập niên 1950 bởi những nhà tiên phong như Allen Newell và Herbert Simon, người sáng lập phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo đầu tiên ở Đại học Carnegie Mellon, và John McCarthy và Marvin Minsky, người sáng lập phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo tại MIT, MIT AI Lab, năm 1959. Họ đã cùng dự hội thảo về trí tuệ nhân tạo tại Đại học Dartmouth vào mùa hè năm 1956, do McCarthy, Minsky, Nathan Rochester của IBM và Claude Shannon tổ chức.

Vào thời điểm đó, nghiên cứu trí tuệ nhân tạo gồm hai trường phái chính "ngăn nắp" và "bê bối". Trường phái trí tuệ nhân tạo "ngăn nắp" cổ điển hay biểu tượng thường sử dụng các biểu tượng và khái niệm phức tạp. Song song với nó là trường phái "bê bối" (scruffy hay connectionist). Ví dụ điển hình nhất của cách tiếp cận này là mạng thần kinh nhân tạo. Nó "tiến hóa" sự thông minh qua việc xây dựng và hoàn thiện hệ thống bằng một quá trình tự động thay cho việc thiết kế cách thi hành nhiệm vụ một cách có hệ thống. Cả hai cách tiếp cận này đều xuất hiện sớm trong lịch sử trí tuệ nhân tạo. Trong thập niên 1960 và 1970, trường phái "bê bối" suy tàn, nhưng sau này đã được khôi phục vào thập niên 1980 khi những hạn chế của trường phái "ngăn nắp" bắt đầu xuất hiện. Dù vậy, những phương pháp hiện nay dùng cả hai cách tiếp cận này đều có những hạn chế nghiêm trọng.

Nghiên cứu trí tuệ nhân tạo rất được chú trọng về kinh phí vào thập niên 1980 bởi Cơ quan các dự án nghiên cứu phòng vệ tiên tiến (Defense Advanced Research Projects Agency) của Mỹ và dự án máy tính thế hệ thứ năm ở Nhật. Các nghiên cứu được cấp kinh phí thời đó đã không thể cho ra kết quả tức thời. Do đó, bất chấp những dự tính quy mô của những nhà tiên phong, ngân sách chính phủ dành cho nghiên cứu đã bị cắt giảm mạnh vào cuối thập niên 1980, dẫn đến sự ngưng trệ trong nghiên cứu và tạo ra "mùa đông của trí tuệ nhân tạo". Trong thập niên tiếp theo, nhiều nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo đã chuyển sang nghiên cứu những lĩnh vực tương tự như học máy, robot học (robotics) và computer vision, nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo thuần túy chỉ còn ở mức độ thấp.