X ışınları, ilk olarak 8 Kasım 1895 gününde, Wilhelm Conrad Röntgen tarafından gözlemlendi. Röntgen bu keşfini 28 Aralık 1895 tarihinde resmi olarak duyurdu.

Wilhelm Conrad Röntgen Würzburg Julius-Maximilians-Üniversitesi’nde öğretmi üyesi olarak çalışırken, aynı zamanda da çeşitli vakumlu tüplerin etkileri üzerinde çalışmalar yapmaktaydı. Bu vakumlu tüpler boş bir camın içine yerleştirilmiş bir anot ve bir katottan oluşuyordu. Katottan kopan elektronlar anoda ulaşırken cama çarpıyor ve Floresan adı verilen ışımalar meydana getiriyordu. Röntgen 1895 kasımının başlarındayken Philipp Lenard’ın vakumlu tüpü ile bazı deneyleri tekrarlamaktaydı. Bu vakumlu tüp katot ışınlarının tüpü terkedebilmesi için eklenmiş alüminyum bir çerçeve içeriyordu ve bu çerçeveyi güçlü elektrostatik alandan korumak için de kartondan bir muhafaza içeriyordu. Röntgen, Lenard tüpünden daha kalın bir cama sahip olan Crookers tüpünün de bu ışımalara sebep olabileceğini düşündü.

8 Kasım 1985 öğleden sonrasında Röntgen fikrini test etmek için deneye başladı. Lenard tüpünde kullandığına benzer bir karton muhafaza yaparak Crookers tüpünü yerleştirdi ve elektrotları Ruhmkorff Bobinine bağladı. Röntgen deneyine başlamadan önce karton muhafazanın saydamlığını test etmek için odayı kararttı. Karton muhafazanın yeterli kalınlıkta olduğuna karar veren Röntgen deneyde bir sonraki aşamaya geçmek için hazırlığa başladığı sırada, bir metre kadar uzakta bir kürsünün üzerinde belli belirsiz bir ışıltı fark etti. Emin olmak için birkaç defa daha deneyi tekrarlayan Röntgen her seferinde aynı ışıltıyı gözlemledi. Bu zayıf ışığın deneylerinde kullanma niyetinde olduğu Barium Platinocyanide ekrandan geldiğini keşfetti.

Röntgen bu etkiye yeni bir çeşit ışımanın neden olabileceğini düşündü. 8 Kasım cuma günü yaptığı bu keşfi hafta sonu çeşitli denemeler yaparak test etmeye ve ilk notlarını tutmaya başladı. Buluşunu takip eden haftalarda laboratuvarında sabahlayan Röntgen keşfettiği ışımanın çeşitli özelliklerini, değişik maddelerin ışımaları nasıl engellediğini araştırdı. Röntgen bulduğu bu yeni ışınlara matematikte bilinmeyeni ifade eden “X” adını koydu ve X ışınları dedi, yinede pek çok dilde bu ışınlar Röntgen ışınları adıyla yaygınlaştı.

Röntgen’in orjinal makalesi “On A New Kind Of Rays” (Yeni bir ışıma türü üzerine) adıyla buluşundan 50 gün sonra 28 Aralık 1895 te yayınlandı. Würzburg Üniversitesi tarafından Fahri Tıp Doktora ünvanı ile ödüllendirilen Röntgen 1895 – 1897 yılları arasında toplamda 3 makale yayınladı.