ARC grundades 20 december 1939 som det andra laboratoriet hos National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) vilket fördes över till NASA 1958. Platsen Moffett Field valdes ut i oktober 1939 av Charles Lindbergh-kommittén. Ames Aeronautical Laboratory (numera Ames Research Center) fick sitt namn efter Joseph Sweetman Ames, en ordförande för NACA under åren 1919-1939.
Pioneer Spacecraft Missions är en serie av åtta rymdskepp som konstruerades mellan 1960-talet och 1990-talet av Pioneer Project Office vid NASA Ames Research Center. De mest kända är de obemannade farkosterna Pioneer 10 och Pioneer 11 som var de första farkoster skapade av människan att lämna solsystemet. Pioneer Venus var en annan farkost i serien som var mycket framgångsrik.
ARC är också platsen där flera nyckeluppdrag från NASA styrs från (LCROSS, SOFIA, KEPLER) och är en viktig del av konstruktionen av den nya rymdfarkosten Orion CEV.
Byggnaderna vid Moffett Field består av de som till hör NASA, inkluderande vindtunnlarna och flera av forskningsanläggningarna, samt byggnader ägnade åt samarbeten med olika universitet.