Днем рождения космодрома Байконур считается 2 июня 1955 года - именно в этот день проекты космодрома Байконур и его организационной структуры были утверждены директивой начальника Генерального штаба. Строительство будущего космодрома шло в пустынной местности в режиме строжайшей секретности.

Постановление Совета Министров «О новом полигоне для Министерства обороны СССР» было принято 12 февраля 1955 года. С этого постановления и началась история Байконура, носящего поначалу наименование «Научно-исследовательский испытательный полигон № 5».

Строительство первой очереди космодрома было завершено в рекордные сроки, и уже в мае 1957 года с полигона был произведен первый пуск межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 конструкции Сергея Королева. С Байконура был запущен и первый в истории искусственный спутник Земли, и первый космический корабль с человеком на борту.

После распада СССР космодром оказался собственностью Казахстана. Но в 1994 году Байконур был арендован Российской Федерацией сроком на 20 лет с последующей пролонгацией на 10 лет. К 1999 году Россия признала задолженность за аренду космодрома и других военных объектов в Казахстане в размере 1,893 млрд. долларов.

Вопрос о задолженности 1990-х годов был урегулирован в ряде соглашений - взаиморасчетами за долги Казахстана перед РАО ЕЭС, поставками авиационной техники, поставками железнодорожных вагонов. Полностью долги 1990-х годов были погашены в 2004 году. В январе 2004 года было подписано новое соглашение об аренде космодрома Россией до 2050 года.

К 2009 году российские военные покинули комплекс «Байконур», космодром был полностью передан Роскосмосу. В 2010 году на космодроме оставалась лишь одна малочисленная войсковая часть 11284 - отдельное испытательное управление космических войск России, бывший штаб космодрома, оказывающая содействие в запусках спутников оборонного назначения, которая была расформирована в конце декабря 2011 года.

Россия считает для себя перспективным перенос пилотируемых пусков на новый российский космодром «Восточный» в Амурской области. Таким образом, в 2020-2040 годах с Байконура будут запускаться автоматические космические аппараты. К 2030 году 90 % космических запусков Россия будет проводить с собственных космодромов Плесецк и Восточный, доля Байконура упадет с 75 % до 10 %.

Казахстан в настоящее время прорабатывает вопросы самостоятельной эксплуатации «Байконура» после окончательного переноса стартов в Амурскую область и прекращения аренды космодрома «Байконур» Российской Федерацией. По одной из неподтвержденных версий, после 2050 года космодром будет реконструирован в международный центр космических полетов совместно с Европейским и Израильским космическими агентствами.