タウの探索は1960年にセルンでAntonino Zichichi率いるBologna-CERN-Frascati (BCF) グループによって開始された。 Zichichiは現在タウと呼ばれている新しい連続した重いレプトンのアイデアを思いつき、探索方法を考案した。 彼は1969年に加速器が稼動するとADONE施設で実験を行ったが、彼が使用した加速器はタウ粒子を探索するのに十分なエネルギーを持っていなかった。
タウは1971年にYung-su Tsaiが発表した論文で独自に予想されたものである。 この発見の理論を提供し、1974年から1977年にかけてMartin Lewis PerlがStanford Linear Accelerator Center (SLAC) とLawrence Berkeley National Laboratory (LBL) のグループのTsaiの同僚と共同で一連の実験を行い、タウを検出することができた。 彼らの装置は、SLACのSPEARと呼ばれる当時最新の
e+
–
e-
衝突リングとLBL磁気検出器で構成されていた。 レプトン、ハドロン、フォトンを検出し、区別することができた。 彼らはタウを直接検出したわけではなく，むしろ異常な事象を発見した：
We have discovered 64 events of the form
e+
+
e-
→
e±
+
μ∓
+ at least two unetected particlesfor we have no conventional explanation.
少なくとも2つの未検出粒子が必要であることは、1つだけではエネルギーと運動量を保存できないことによって示されました。 しかし、他のミューオン、電子、光子、ハドロンは検出されませんでした。 この事象は新しい粒子対の生成とそれに続く崩壊であると提唱された。
e+
+
e-
→
τ+
+
e±
+
μ∓
+ 4
ν
この検証は困難でありました。 というのは、
τ+
τ-
ペアを生成するエネルギーはD中間子生成の閾値とほぼ同じだからである。 タウの質量とスピンはその後DESY-HamburgのDouble Arm Spectrometer (DASP) とSLAC-StanfordのSPEAR Direct Electron Counter (DELCO) の研究によって確定した。
τという記号はギリシャ語の τρίτον (triton, 英語で「3番目」の意味) からきており、3番目の荷電レプトンの発見である。 後者はニュートリノの実験的発見で受賞した。