Người đầu tiên đề cập đến vấn đề vô số các ngôi sao sẽ tạo ra nhiệt lượng vô cùng lớn trong Vũ trụ là Cosmas Indicopleustes, một tu sĩ cổ Hy Lạp từ Alexandria, người khẳng định trong tác phẩm Topographia Christiana như sau: "Bầu trời được làm từ tinh thể để có thể chịu được nhiệt lượng từ Mặt Trời, Mặt Trăng, và vô tận các ngôi sao; nếu không, toàn thế gian này sẽ không gì ngoài lửa, và nó có thể thiêu cháy và làm nóng chảy bất cứ thứ gì."[2]

Cuốn Darkness at Night: A Riddle of the Universe (1987) của Edward Robert Harrison bàn về nghịch lý bầu trời đêm đen, và nó được coi là một vấn đề trong lịch sử khoa học. Theo Harrison, người đầu tiên nghĩ ra một điều tương tự như nghịch lý là Thomas Digges, cũng là người đầu tiên giải thích hệ thống vũ trụ Copernic bằng tiếng Anh và cũng mặc nhiên công nhận một vũ trụ vô hạn với vô hạn các ngôi sao.[3] Kepler cũng đặt ra vấn đề này vào năm 1610, và cuối cùng nghịch lý đã được phát biểu hoàn thiện trong công trình của Halley và Cheseaux ở thế kỷ 18.[4] Nghịch lý thường được gán cho nhà thiên văn nghiệp dư người Đức Heinrich Wilhelm Olbers, người đã mô tả nó vào năm 1823, nhưng Harrison cho thấy một cách thuyết phục rằng Olbers không phải là người đầu tiên đặt ra vấn đề này, và suy nghĩ của ông ta về nó cũng không có giá trị gì đặc biệt. Harrison lập luận rằng người đầu tiên đưa ra một giải thích thỏa đáng cho nghịch lý là Lord Kelvin, trong một bài báo ít được biết đến năm 1901,[5] và bài luận Eureka (1848) của Edgar Allan Poe đã dự đoán một cách kỳ lạ một số khía cạnh định tính trong lập luận của Kelvin:[1]

Nếu có vô hạn thế hệ các ngôi sao thì chúng ta luôn luôn được thấy nền của bầu trời thể hiện một độ sáng đều đặn, giống như sự sáng mà Dải Ngân hà trưng diện – bởi vì sẽ tuyệt nhiên không có một điểm nào, ở trong toàn bộ nền trời ấy, mà không tồn tại ở đó một vì sao. Vì thế, cách giải thích thỏa đáng duy nhất, là dưới tình huống đó, chúng ta có thể hiểu, giả định rằng tất cả những khoảng trống rỗng mà các kính viễn vọng tìm thấy xưa nay tại vô vàn các phương hướng là do cái khoảng cách tới nền trời trống vô hình quá mênh mông đến nỗi không một tia nào từ đó đã có thể tới được chúng ta.[6]