ในสหรัฐ นักวิจัยที่สถาบันซอล์ก (Salk Institute) ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียแซนดีเอโก และที่บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Vical ได้ตีพิมพ์งานวิจัยในปี 1989 ที่แสดงว่า เอ็มอาร์เอ็นเอที่รวมเข้ากับอนุภาคนาโนที่เป็นลิโปโซมสามารถส่ง (transfect) เอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์ยูแคริโอตต่าง ๆ ได้[13]ต่อมาในปี 1990 มหาวิทยาลัยวิสคอนซินรายงานผลบวกเมื่อฉีดเอ็มอาร์เอ็นเอเปล่า ๆ (naked หรือ unprotected) เข้าไปในกล้ามเนื้อของหนู[3]งานสึกษาเหล่านี้แสดงหลักฐานแรก ๆ ว่า เอ็มอาร์เอ็นเอที่ถ่ายแบบนอกกาย (in vitro transcribed, IVT) สามารถส่งยีนเพื่อให้เซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็น ๆ ผลิตโปรตีนที่ต้องการได้[3]

การใช้วัคซีนอาร์เอ็นเอได้เริ่มขึ้นตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 1990การทดลองกับเซลล์สัตว์แบบนอกกาย (in vitro) ได้รายงานเป็นครั้งแรกในปี 1990[14]และต่อจากนั้นไม่นานก็แนะนำให้ใช้สร้างภูมิคุ้มกัน[15][16]ในปี 1993 นักวิจัย (Martinon) ได้แสดงว่า อาร์เอ็นเอที่หุ้มด้วยลิโปโซมสามารถกระตุ้นให้เซลล์ภูมิคุ้มกันแบบ T[upper-alpha 1] ทำงานในกาย และในปี 1994 นักวิจัย (Zhou & Berglund) ได้แสดงหลักฐานแรกว่า อาร์เอ็นเอสามารถใช้เป็นวัคซีนเพื่อกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อจุลชีพก่อโรคทั้งโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุลอื่น ๆ เช่น สารภูมิต้านทาน (humoral immunity)[3][17][18]

นักชีวเคมีชาวฮังการี Katalin Kariko ได้พยายามแก้อุปสรรคทางเทคนิคหลัก ๆ หลายอย่างในการส่งเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 แล้วได้ทำงานร่วมกับนักวิทยาภูมิคุ้มกันชาวอเมริกัน Drew Weissman ในปี 2005 พวกเขาตีพิมพ์งานวิจัยที่แก้อุปสรรคทางเทคนิคหลักอย่างหนึ่งโดยใช้นิวคลีโอไซด์ดัดแปลง (ที่เป็นนิวคลีโอไซด์แอนะล็อก) เพื่อส่งเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์โดยไม่ให้ภูมิคุ้มกันตอบสนอง[3][19]ต่อมานักชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด Derrick Rossi ได้เห็นงานวิจัยนั้นแล้วจึงรู้ว่า ผลงานนี้เป็นงานบุกเบิก[19]จึงจัดตั้งบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพที่มุ่งงานทางเอ็มอาร์เอ็นเอในปี 2010 คือ โมเดิร์นา โดยร่วมกับศาสตราจารย์ทางเทคโนโลยีชีวภาพของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) คือ Robert Langer ผู้เห็นอนาคตของเทคโนโลยีในการสร้างวัคซีนเช่นกัน[19][3]เหมือนกับบริษัทไบโอเอ็นเทค โมเดิร์นาก็ได้ใบอนุญาตใช้ผลงานของ Kariko และ Weissman เช่นกัน[19]

ในปี 2000 นักชีววิทยาชาวเยอรมัน Ingmar Hoerr ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของวัคซีนอาร์เอ็นเอ ซึ่งเขาได้ศึกษาเมื่อทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอก[20][21]หลังจากจบเรียนแล้ว จึงได้จัดตั้งบริษัท CureVac ร่วมกับอาจารย์ดูแลวิทยานิพนธ์ของเขาคือ Günther Jung และบุคคลอื่น ๆ

แต่จนถึงปี 2020 บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพทางอาร์เอ็นเอก็ได้ผลไม่ดีเมื่อทดสอบยาสำหรับโรคระบบหัวใจและหลอดเลือด โรคทางเมแทบอลิซึม โรคไตโรคมะเร็งที่เล็งเป้าที่เซลล์โดยเฉพาะ ๆและโรคที่มีน้อย เช่น Crigler-Najjar syndrome โดยมากเพราะผลข้างเคียงรุนแรงเกินไป[22][23]วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอได้พัฒนาและทดสอบสำหรับโรคพิษสุนัขบ้า ไข้ซิกา ซัยโตเมกาโลไวรัส และไข้หวัดใหญ่ แม้จะไม่มีชนิดใดที่ได้อนุมัติ[24]บริษัทยักษ์ใหญ่หลายบริษัทก็ได้เลิกพยายามใช้เทคโนโลยีนี้ไปแล้ว[22]และบริษัทบางบริษัทก็ได้เล็งไปที่วัคซีนซึ่งได้กำไรน้อยกว่า เพราะใช้ยาในขนาดที่น้อยกว่า ดังนั้น จึงมีผลข้างเคียงน้อยกว่า[22][25]

ก่อนการระบาดทั่วของโควิด-19 ยังไม่มียาหรือวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอที่ได้อนุมัติให้ใช้ในมนุษย์แต่ในเดือนธันวาคม 2020 ทั้งบริษัทโมเดิร์นาและไฟเซอร์-ไบโอเอ็นเทคก็ได้รับอนุมัติให้ใช้วัคซีนโควิด-19 ของตน ๆ เป็นการฉุกเฉินโดยได้รับทุนโดยตรง (โมเดิร์นา) และโดยอ้อม (ไฟเซอร์-ไบโอเอ็นเทค) จากโปรแกรมปฏิบัติการความเร็วเหนือแสง (Operation Warp Speed) ของรัฐบาลกลางสหรัฐ[19]ในวันที่ 2 ธันวาคม 2020 ซึ่งเป็นวันที่ 7 หลังจากการทดลองระยะสุดท้าย 8 สัปดาห์ สำนักงานควบคุมผลิตภัณฑ์ยาและสุขภาพ (MHRA) แห่งสหราชอาณาจักรก็เป็นองค์กรควบคุมยาแห่งแรกของโรคที่อนุมัติวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอให้ใช้ในมนุษย์เป็นจำนวนมาก โดยให้อนุญาตเป็นการฉุกเฉินสำหรับใช้วัคซีน Tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบโอเอ็นเทค[7][8][26]โดยประธานบริหารสำนักงานกล่าวว่า ไม่ได้อนุมัติยาแบบลัด[27]และว่า ประโยชน์มีมากกว่าความเสี่ยง[28][29]ในวันที่ 11 ธันวาคม 2020 องค์การอาหารและยาสหรัฐก็ได้อนุมัติให้ใช้ Tozinameran เป็นการฉุกเฉินเช่นกัน[30]