Viktige bidrag på 1930 tallet var betastråling og postuleringen av nøytrinoet (Enrico Fermi) samt kvanteelektrodynamikken, som bygger på Diraclikningen og ble ferdigutviklet på 1940-tallet av Richard Feynman, Freeman Dyson, Julian Schwinger, og Sin-Itiro Tomonaga. Den store innsatsen i våpenprogrammene under og etter annen verdenskrig ga tilgang til partikkelakseleratorer med stadig høyere energi og førte til oppdagelsen av en stadig økende mengde kortlivede, energirike partikler. I 1960-årene var behovet for en modell som kunne systematisere alle disse observasjonene åpenbart. Murray Gell-Mann og uavhengig George Zweig foreslo midt på 60-tallet at disse partiklene var bundne tilstander av tre mer fundamentale partikler som Gell-Mann kalte (etter en linje i James Joyces roman : "Three quarks for muster Mark").