Mørk materie ble oppdaget av Jan Oort i 1932 da han studerte omløpshastigheten til stjerner i Melkeveien og fant at den synlige massen i galaksen ikke er tilstrekkelig til at stjernene er gravitasjonelt bundet til galaksen. En uavhengig oppdagelse av mørk materie ble gjort av Fritz Zwicky i 1933 da han observerte galaksene i Comahopen og fant at den synlige massen ikke var tilstrekkelig til å forklare at hopen var gravitasjonelt bundet. Den tredje viktige observasjonen av mørk materie gjorde Vera Rubin på 1960- og 1970-tallet da hun studerte rotasjonshastigheten til galakser utenfor melkeveien, og i likhet med Oort fant at rotasjonshastigheten var for stor til at gravitasjonen til den synlige materien kunne holde galaksene sammen.