19世紀末，帶有科幻色彩的影片幾乎和娛樂電影同時在法國誕生，比如1895年的《機器屠夫》，1897年的《壹位20世紀的外科醫生》等。但這些影片也許更像是在使用電影技術變魔術。直到1902年法國人梅裏埃推出《月球旅行記》（Le Voyage dans la Lune），才標誌著第壹部真正意義上的科幻電影出現。1910年代，歐洲國家，尤其是法國和英國，似乎在拍攝關於外星人和未來戰爭的題材的科幻片上壹馬當先。不過隨著好萊塢制片廠制度的出現和發展，美國在科幻電影制作上奮起直追，生產了《科學怪人》（Frankenstein，1910）、《化身博士》（Dr. Jekyll and Mr. Hyde，1913）等影片，更值得壹提的是於1916年生產的壹部長達105分鐘的《海底兩萬裏》（20,000 Leagues Under the Sea），它開創了水下攝影的先河。到了1920年代，美國科幻片開始和歐洲分道揚鑣。和德國《大都會》（Metropolis，1927）等歐洲科幻片相比，好萊塢科幻片更註重傳奇的情節、快捷的節奏、驚險的動作和高超的特技。這壹時期好萊塢科幻片代表作有《失落的世界》（The Lost World，1925）和《神秘島》（The Mysterious Island，1929）等。
二、1930年代和1940年代：好萊塢科幻片的成熟期。
從1930年代開始，好萊塢科幻片開始偏愛帶有恐怖、悲觀和浪漫色彩的瘋狂科學家主題，並且開始連篇累牘地拍攝科幻電影系列片。比如，這壹時期出品了《科學怪人》（1931）、《科學怪人的新娘》（The Bride of Frankenstein，1935）和《科學怪人的兒子》（The Son of Frankenstein，1939），類似的還有《化身博士》系列和《飛俠哥頓》系列（Flash Gordon）。而《隱身人》（The Invisible Man，1933）和《金剛》（King Kong，1933）都是當時產生的名作，它們延續並發展了好萊塢電影在特技運用和情節安排上的長處，並已經產生了獨特的程式。到了1940年代，由於二戰的影響，好萊塢科幻片處於壹個止步不前但卻相對穩定的狀態，在這個十年中生產的科幻片幾乎都是從前題材的“後續系列”，比如《隱身女人》（The Invisible Woman，1940）、《隱身人歸來》（The Invisible Man Returns，1940）和《隱身人復仇記》（The Invisible Man’s Revenge，1944）。不過，這也同時鞏固了好萊塢科幻片的敘事模式。在1943年上映的《蝙蝠俠》（The Batman）中，日本科學家成為了邪惡的敵人，將好萊塢科幻片和戰爭宣傳結合在了壹起，這也是這壹時期的特點。
三、1950年代和1960年代：好萊塢科幻片的繁榮期。
1950年代，也許是冷戰籠罩在人們心理上的恐懼陰影加強了人們的想象力，好萊塢在此期間產生了大量科幻片佳作，它們常以外星人、怪獸或核戰爭為主題，也更加依賴特技的運用。比如《地球停轉之日》（The Day the Earth Stood Still，1951）、《X放射線》（Them!，1953）、《兩萬英尋下的怪獸》（The Beast from 20,000 Fathoms，1953）、《火星人入侵》（Invaders From Mars，1953）、《外星人大戰地球》（The War of the Worlds，1953）、《盜屍者入侵》（Invasion of the Body Snatchers，1956）、《惑星歷險》（Forbidden Planet，1956）、《蒼蠅》（The Fly，1958）和講述核戰爭的《海濱》（On the Beach，1959）等。冷戰對好萊塢科幻片的影響持續到了1960年代，比如1968年的《太空登月記》（Countdown）就以美蘇軍備競賽為想象的源泉。但正是在1960年代，產生了科幻片歷史上的經典之作《2001太空漫遊》（2001: A Space Odyssey，1968）。這部美英合拍的影片無論在故事情節、思想內涵還是特技效果上都達到了相當的高度。
四、1970年代和1980年代：好萊塢科幻片在特技和故事之間保持平衡的時代。
特技的使用對好萊塢科幻片而言從來都是舉足輕重的，而隨著視覺效果技術的發展，特技和故事之間的張力逐漸開始加大。究竟應該怎樣將兩者完美地結合起來？很多導演做出了他們的嘗試。喬治·魯卡斯（George Lucas）的《THX1138》（THX1138，1971）和《星球大戰》（Star Wars，1977）、伍迪·艾倫（Woody Allen）的《傻瓜大鬧科學城》（Sleeper，1973）、史蒂文·斯皮爾伯格（Steven Spielberg）的《第三類接觸》（Close Encounters of the Third Kind，1977）以及雷德利·斯科特的《異形》（Alien，1979）無疑是70年代幾個成功的範例。到了80年代初和80年代中期，好萊塢科幻片的特技效果制作給觀眾帶來了前所未有的神奇體驗，而同時這些科幻電影又能提供給他們壹個值得品味的故事。比如喬治·魯卡斯在80年和83年相繼推出氣勢宏大的《星戰之帝國反擊戰》（Star Wars: The Empire Strikes Back）和《星戰之傑迪歸來》（Star Wars: Return of the Jedy），史蒂文·斯皮爾伯格溫情脈脈的《ET外星人》（E.T. the Extra-Terrestrial，1982），詹姆斯·卡梅隆（James Cameron）的《終結者》（The Terminator，1984）以及羅伯特·澤米基斯（Robert Zemeckis）的《回到未來》（Back to the Future，1985）等。
五、1990年至今：好萊塢科幻片在高科技中探索前進
隨著計算機技術的應用，好萊塢科幻片開始大量倚賴電腦合成影像（CGI），並將其發揮至極，但在同時卻忽視了故事本身的重要性。90年代以後的好萊塢科幻片在故事上乏善可陳，在視覺效果則上富有極大的沖擊力，畫面也更加精美逼真。《獨立日》，《侏羅紀公園》系列，《星戰前傳》第壹部(Star Wars: Episode I-The Phantom Menace，1999)和第二部（Star Wars: Episode II- Attack of the Clones，2002）等影片將觀眾培養得對那些花費高昂的特技大場面甚至開始司空見慣起來。當令人眼花繚亂的電腦特技在銀幕上趨向於飽和的時候，好萊塢科幻片也同時開始迷失了方向。隨著科技的進步，好萊塢科幻片開始探索新的主題，比如克隆技術和智能機器人對人類社會的深遠影響。