Envisagées sur le plan théorique dès 1933 par l'Allemand Walter Baade et le Suisse Fritz Zwicky, les étoiles à neutrons ne furent réellement prises au sérieux qu'une trentaine d'années plus tard, après la découverte des pulsars. L'existence de ces derniers fut révélée en 1967 par les astrophysiciens anglais Jocelyn Bell et Anthony Hewish. Ces deux chercheurs étudiaient l'effet du milieu interplanétaire sur la propagation des ondes radio et découvrirent par hasard une source, PSR 1919+21, qui émettait de façon très régulière des impulsions radio. Très rapidement d'autres radioastronomes mirent en évidence l'existence de très nombreuses sources similaires. Elles se caractérisaient toutes par des pulsations très rapides, des périodes comprises entre quelques secondes et quelques millisecondes et surtout une régularité extrême, ces périodes étant stables avec une précision relative du millième de milliardième. On recense aujourd'hui plusieurs centaines de ces sources.