В феврале 1955 года было принято постановление о создании Научно-исследовательского испытательного полигона №5 Министерства обороны СССР для испытания боевых ракет и для космических исследований. Годом ранее специальная комиссия нашла место для размещения полигона: пустынный район Казахстана восточнее Аральского моря, в нескольких сотнях километров от поселка Байконыр. У этого места был ряд преимуществ - малонаселённость, равнинная полупустынная местность, а также более 300 солнечных дней в году и близость к экватору, которая даёт возможность использовать дополнительную скорость вращения Земли для запусков ракет.

2 июня 1955 года была утверждена организационно-штатная структура Научно-исследовательского испытательного полигона №5. А спустя пять лет приказом министра обороны СССР день 2 июня был определён как День основания полигона «Байконур».

Со стартовых площадок полигона в 1957 году стартовала ракета с первым искусственным спутником Земли, а в 1961 году отправился в полёт первый космонавт Земли Юрий Гагарин. На Байконуре проходило испытание «лунной» ракеты Н-1, запуск многоразового космического корабля «Буран».

Всего на счету Байконура свыше 2,5 тысячи пусков космических ракет с различными аппаратами, отсюда на орбиту отправились более 130 космонавтов.

После распада СССР космодром оказался на территории Республики Казахстан и был передан в аренду России. В 2004 году срок аренды продлили до 2050 года.

Сейчас Байконур — один из самых рабочих космодромов мира. Его общая площадь без учёта районов падения отделяемых частей ракетоносителей составляет 6 717 квадратных километров. В составе космодрома пять стартовых комплексов, три шахтные пусковые установки, более 35 технических комплексов для предстартовой подготовки ракет-носителей, космических аппаратов и разгонных блоков.