Większość zaobserwowanych rozbłysków gamma to strumień promieniowania, który uwalniany jest w wyniku wybuchu supernowej albo hipernowej wtedy kiedy szybko rotująca, masywna gwiazda zapada się tworząc gwiazdę neutronową, gwiazdę kwarkową albo czarną dziurę. Pewna podgrupa rozbłysków gamma (krótkie rozbłyski gamma) wydaje się powstawać w wyniku innego procesu. Mogą one być wynikiem koalescencji składników gwiazdy podwójnej składającej się z gwiazd neutronowych.
Historia odkrycia rozbłysków gamma Błyski gamma po raz pierwszy zostały zaobserwowane w roku 1967 przez amerykańskiego satelitę wojskowego Vela. Był to jeden z satelitów, którego zadaniem było śledzenie, czy przestrzegany był traktat o nieprzeprowadzaniu testów z bronią jądrową (z wyjątkiem podziemnych). Pierwszym podejrzeniem było, że promieniowanie gamma emitowane jest podczas tajnych prób z bronią jądrową, przeprowadzanych przez Związek Radziecki. Uczeni z Los Alamos Scientific Laboratory nie byli pewni, co powoduje te zdarzenia. Nie uznali ich za konieczne do natychmiastowej analizy. Po wystrzeleniu kolejnych satelitów Vela ze znacznie lepszą aparaturą zespół naukowców z Los Alamos nadal odbierał sygnały o rozbłyskach gamma. Poprzez analizę czasów rejestracji tych błysków na różnych satelitach byli w stanie określić ich przybliżone pochodzenie na niebie.