佛朗西斯·克里克就假设有种可以将RNA讯息转换成蛋白质讯息的适配分子存在。1960年代早期，亚历山大·里奇、等生物学家开始研究tRNA的结构，1965年，罗伯特·W·霍利首次分离了tRNA，并阐明了其序列与大致的结构，他因此贡献而获得1968年的诺贝尔生理学或医学奖。tRNA最早由罗伯特·M·博克（Robert M. Bock）成功结晶，之后陆续有人提出tRNA苜蓿叶状的二级结构，此结构于1973年由与亚历山大·里奇的X射线绕射分析证实。另一个由阿龙·克卢格领导英国团队，在同一年发布同样的射线晶体学的发现。