Tia gamma được Paul Villard, một nhà hóa học và vật lý người Pháp, phát hiện ra vào năm 1900, trong khi đang nghiên cứu các bức xạ phát ra từ radi[3]. Tia bức xạ này được Ernest Rutherford đặt tên là "gamma" vào năm 1903[4].

Việc quan sát tia gamma lần đầu tiên được thực hiện vào năm 1960 bởi các cuộc nghiên cứu mang tên Apollo và Ranger. Các cuộc khảo sát trên bầu trời lần đầu tiên được thực hiện vào đầu những năm 1970 bởi vệ tinh SAS-2 và COS-B, và tiếp tục bởi các vệ tinh của chương trình HEAO (High Energy Astronomy Observatory Program) do NASA thực hiện vào cuối thập kỉ 70, và sau đó là vệ tinh Granat vào cuối những năm 90[5][6].