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Esta radiación, fue predicha por George Gamow, Ralph Alpher y Robert Hermann en mil novecientos cuarenta y ocho. Es más, Alpher y Herman pudieron estimar que la temperatura del fondo de radiación de microondas era cinco K, aunque dos años después, la re estimó en 28K. Aunque, había varias estimaciones previas de la temperatura del espacio, estas sufrieron dos defectos. Primero, fueron medidas de la temperatura efectiva del espacio y no sugieren que el espacio fue rellenado con un espectro de Planck térmico. Segundo, son dependientes de nuestro lugar especial en el extremo de la Vía Láctea y no sugieren que la radiación es isótropa. Además, produciría predicciones muy diferentes si la Tierra estuviera localizada en cualquier lugar del Universo.
 Los resultados de 1948, de Gamow y Alpher no fueron ampliamente discutidos. Sin embargo, fueron redescubiertos por Robert Dicke y Yakov Zel'dovich a principios de los Años 1960. La primera, apreciación de la radiación del CMB como un fenómeno detectable apareció en un breve artículo de los astrofísicos soviéticos A. G. Doroshkevich y Igor Dmitriyevich Novikov, en la primavera de 1964.
La interpretación, de la radiación de fondo de microondas fue un tema controvertido en los años 1960 entre los defensores de la Teoría del Estado Estacionario argumentando que el fondo de microondas era el resultado de la luz dispersada de las estrellas procedente de las galaxias distantes. Utilizando, este modelo y basado en el estudio de la absorción reducida de líneas que caracteriza el espectro de las estrellas, el astrónomo Andrew McKellar, escribió en 1941: "Se puede calcular, que el rotacional de temperatura del espacio interestelar es 2 K". Sin embargo, durante los años 1970, el consenso fue que la radiación de fondo de microondas, es un remanente del Big Bang.
Incrementando, los límites estrictos de la anisotropía del fondo de radiación de microondas fueron establecidos por experimentos basados en la tierra, pero la anisotropía se detectó por primera vez, por el Radiómetro de Microondas Diferencial en el satélite COBE.
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