未来的航天发射场从1955年4月在沙漠中开始秘密建设。而拜科努尔发射场的生日被认为是1955年6月2日,总参谋部在这一天批准了拜科努尔航天发射场的设计方案及其组织结构。
航天发射场的一期建设工程在创纪录的时间内完成。它在1957年5月便进行了首次发射,成功发射了谢尔盖·科罗廖夫(Sergey Korolyov)设计的R-7洲际弹道导弹。
从拜科努尔还发射了人类历史上第一颗人造地球卫星(1957年)和第一次宇宙飞船载入飞行(1961年)。
苏联解体后,发射场归哈萨克斯坦所有。但在1994年,俄罗斯联邦租下了拜科努尔航天发射场,租期20年,以后每次可延期10年。2004年1月份,俄罗斯又签署了租赁发射场至2050年的新协议。