La prima intuizione che l'energia dei protoni potesse essere un efficace metodo per il trattamento radioterapico è stata formulata da Robert R. Wilson, in un documento pubblicato nel 1946, coinvolgendo la "Harvard Ciclotrone Laboratory" (HCL) nella progettazione. I primi trattamenti sono stati eseguiti con acceleratori di particelle costruiti per la ricerca fisica, in particolare al "Berkeley Radiation Laboratory" nel 1954 e a Uppsala in Svezia nel 1957. Nel 1961, una collaborazione iniziata tra HCL e il "Massachusetts General Hospital" (MGH) permise di proseguire la terapia protonica.