Chandra X-ray Observatory (da under navnet AXAF) ble første gang foreslått for NASA i 1976 av Riccardo Giacconi og Harvey Tananbaum. Det forberedene arbeidet begynte året etter hos Marshall Space Flight Center (MSFC) og Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO). I mellomtiden, i 1978, hadde NASA skutt opp sitt første røntgen romteleskop Einstein Observatory (HEAO-2) opp i bane. Arbeidet fortsatte på Chandra-prosjektet gjennom 1980- og 1990-tallet.