Hovedingrediensen av et Feynman-diagram er linjene som representerer propagatorer for de forskjellige partiklene som beskrives. Selv om en slik linje gir inntrykk av å være en fremstilling av bevegelsen til en partikkel som følger en viss bane eller vei, er det i virkeligheten en synliggjøring av en abstrakt, kvantemekanisk sannsynlighetsamplitude for at en partikkel kan bevege seg fra et punkt til et annet. I sitt doktorgradsarbeide utviklet Feynman en ny formulering av kvantemekanikken som var forskjellig fra den som tidligere var etablert av Heisenberg og Schrödinger. For ikke-relativistiske partikler kunne han da beregne slike sannsynlighetsamplituder som bestod av veiintegral over alle veier som forbandt de to punktene som bevegelsen skjedde mellom.