Các ngôn ngữ Tochari, cũng như chữ Tochari, chưa được biết tới cho đến tận khi cuộc nghiên cứu khảo cổ học do Aurel Stein dẫn đầu ở lòng chảo Tarim đầu thế kỷ XX phát hiện những mảnh văn bản rời rạc, niên đại từ thế kỷ VI-VIII.[5]

Người ta sớm nhận ra rằng những văn bản này được viết bằng hai ngôn ngữ riêng biệt nhưng gần gũi thuộc một nhánh ngôn ngữ Ấn-Âu, ngày nay gọi là ngữ tộc Tochari:

• Tochari A (Agni hay Tochari Đông; nội danh ārśi) tại Qarašähär (Agni cổ đại, Yên Kỳ trong tiếng Trung Quốc) và Turpan (Turfan cổ đại).
• Tochari B (Kucha hay Tochari Tây) tại Kucha và cả những nơi Tochari A được ghi nhận.

Những văn bản Prakrit thế kỷ VII ở Krorän tại rìa đông nam của lòng chảo Tarim có những từ mượn và tên có vẻ như thuộc một ngôn ngữ Tochari khác nữa, nay gọi là Tochari C.[1]

Sự phát hiện ngữ tộc Tochari đảo lộn một số giả thuyết về mối quan hệ trong ngữ hệ Ấn-Âu, đồng thời làm mới công việc nghiên cứu. Vào thế kỷ XIX, người ta cho rằng sự phân chia ngôn ngữ centum và satem đơn thuần là sự phân chia đông-tây, trong đó ngôn ngữ centum ở phía tây. Giả thuyết này bị vứt bỏ vào thế kỷ XX với việc phát hiện tiếng Hittite, một ngôn ngữ centum có vị trí khá xa về phía đông, và các ngôn ngữ Tochari, những ngôn ngữ centum dù là nhánh cực đông. Kết quả là sự đúc kết một giả thuyết mới, theo mô hình sóng của Johannes Schmidt, đề xuất rằng các ngôn ngữ satem đã chịu một sự biến đổi ngữ âm, và rằng các ngôn ngữ centum ở cực đông và tây không phải chịu sự biến đổi kia.[6]

Hầu hết học giả bác bỏ đề xuất của Walter Bruno Henning về mối quan hệ giữa hệ Tochari và tiếng Guti, một ngôn ngữ từng có mặt trên sơn nguyên Iran vào thế kỷ XXII TCN và chỉ còn sót lại một số tên riêng.[7]

Ngữ tộc Tochari có lẽ mất đi sau năm 840 khi người Duy Ngô Nhĩ bị người Kyrgyz trục xuất khỏi Mông Cổ, buộc phải di cư đến lòng chảo Tarim.[1] Giả thuyến này được củng cố nhờ việc phát hiện những bản dịch văn bản Tochari thành tiếng Duy Ngô Nhĩ. Dưới sự cai trị của người Duy Ngô Nhĩ, người Tochari dần đồng hoá và hoà lẫn vào cộng đồng dân cư.