Los brotes de rayos gamma fueron observados por primera vez a finales de la década de 1960 por los satélites estadounidenses Vela, que fueron construidos para detectar pulsos de radiación gamma emitidos por las armas nucleares probadas en el espacio. Los Estados Unidos sospecharon que las fuerzas de la URSS intentaban conducir en secreto pruebas nucleares tras la firma del Tratado de prohibición parcial de ensayos nucleares en 1963. El 2 de julio de 1967, a las 14:19 UTC, los satélites Vela 3 y Vela 4 detectaron un destello de rayos gamma nunca antes visto en cualquier arma nuclear conocida. Indecisos sobre qué había pasado pero no considerándolo un problema particularmente urgente, el equipo en el Laboratorio Científico de Los Alamos, liderado por Ray Klebesadel, guardó los datos para su posterior análisis. Como posteriores satélites Vela contaban con mejores instrumentos, el equipo de Los Alamos continuó encontrando brotes de rayos gamma inexplicables en sus datos. Analizando las diferentes zonas horarias en las que los brotes fueron detectados por los diferentes satélites, el equipo fue capaz de determinar por las posiciones del cielo los dieciséis brotes y definitivamente descartaron su origen solar o terrestre. El descubrimiento dejó de ser considerado clasificado y fue publicado en 1973 en Astrophysical Journal con el título de «Observaciones de Brotes de Rayos Gamma de Origen Cósmico».
