มีตำนานเล่าว่าธงฮิโนมารุถือกำเนิดขึ้นในระยะที่มองโกลรุกรานญี่ปุ่นช่วงพุทธศตวรรษที่ 18 โดยพระภิกษุในพระพุทธศาสนารูปหนึ่งชื่อนิจิเร็ง ได้คิดแบบธงพระอาทิตย์นึ้ขึ้นถวายสมเด็จพระจักรพรรดิญี่ปุ่น ซึ่งเป็นที่นับถือจากชาวญี่ปุ่นว่าทรงสืบเชื้อสายมาจากสุริยเทวีอามาเทราสุ ในความจริงแล้ว เป็นที่รู้กันว่าสัญลักษณ์รูปพระอาทิตย์มีอยู่ในพัดญี่ปุ่นของพวกซามูไรช่วงพุทธศตวรรษที่ 17 และใช้กันทั่วไปในธงรบของซามูไรในช่วงพุทธศตวรรษที่ 20 - 21 ซึ่งเป็นยุครณรัฐ (ยุคเซ็งโงกุุ) เมื่อประเทศญี่ปุ่นเปิดประเทศค้าขายกับชาติตะวันตกในวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2397 ธงฮิโนมารุจึงเริ่มมีฐานะเป็นธงราชการที่ใช้ชักบนเรือญี่ปุ่นทั้งหมด

ต่อมาใน พ.ศ. 2411 ตรงกับรัชสมัยเมจิ ธงฮิโนมารุก็ได้รับการพิจารณาให้ใช้เป็นธงชาติในเชิงปฏิบัติ (de facto national flag) และมีการรับรองให้ใช้เป็นธงสำหรับเรือค้าขายของเอกชน (civil ensign) ตามพระบรมราชโองการเลขที่ 57 ลงวันที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2413 อย่างไรก็ตาม ธงนี้ก็ยังมิได้มีการรับรองเป็นธงชาติอย่างเป็นทางการ ตราบจนวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2542 จึงได้มีพระบรมราชโองการเลขที่ 127 รับรองให้ใช้ธงฮิโนมารุเป็นธงชาติตามกฎหมาย และกำหนดสัดส่วนธงไว้ว่า เป็นธงรูปสีเหลี่ยมผืนผ้า พื้นสีขาว กว้าง 2 ส่วน ยาว 3 ส่วน ตรงกลางเป็นรูปวงกลมสีแดง มีเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 3 ใน 5 ส่วน ตามความกว้างของธง