Az MRI technológiai mai formáját hosszú fejlődési folyamaton keresztül érte el, melynek mérföldköveit sok tudós, kutató neve és több Nobel-díj jelzi. A mágneses magrezonancia jelenségét Isodor Isaac Rabi fedezte fel és írta le 1938-ban, amiért 1944-ben fizikai Nobel díjat kapott. 1952-ben szintén fizikai Nobel díjat kapott Felix Bloch és Edward Mills Purcell a mágneses rezonancia jelenség anyagvizsgálatra történő alkalmazásáért, a nukleáris mágneses rezonanciának nevezett módszerért (NMR). 1971-ben Raymond Damadian in vitro kísérletekkel megmutatta, hogy az NMR különbséget mutat a rákos és az egészséges szövetek mágneses relaxációs ideje között. 1973-ban egy paprikáról, majd hét évvel később élő mellkasról készítettek felvételt, emberről első alkalommal. Ebben a vizsgálatban a testet még a kutatócsoport kézzel mozgatta a készülék alatt, a felvétel emiatt 4,5 órán keresztül készült. 2003-ban Paul Lauterbur és Peter Mansfield megosztva orvosi Nobel-díjat kapott, előbbi kutató a változó gradiensű mágneses tér alkalmazásáért, mely szükségtelenné tette a páciens mozgatását, így egyúttal gyorsítva is a vizsgálaton. 1975-ben Richard Ernst használt a képek feldolgozásakor Fourier-transzformációt, amely a képrekonstrukciót segítette, javítva a felbontáson és a képminőségen, valamint lerövidítve a számítási időt. 1991-ben ezért kémiai Nobel-díjat kapott. Az MRI egy speciális alkalmazásának előzményeként Charles Smart Roy és Charles Scott Sherrington már 1890-ban felfedezték azokat a kémiai vegyületeket, amelyek az erek méretét és ezen keresztül a lokális vérellátást és anyagcserét is befolyásolják. Ennek kapcsán feltételezték, hogy egy terület aktivitásának növekedése egyúttal az oxigénigény növekedését jelenti. 1990-ben Seiji Ogawa fedezte fel, hogy az MRI-vel a vér oxigénszintje és annak változása, s ezzel egy adott terület aktivitása leképezhető. Ezzel letette a funkcionális MRI (fMRI) alapjait.