Cette île découverte en 1826 par le capitaine britannique Frederick William Beechey, a été rattachée à la Polynésie Française en 1881. Occupée épisodiquement durant le XX siècle, l'Assemblée territoriale la cède en 1964 à l'État français alors à la recherche de site destiné à prendre la succession de Reggane dans le Sahara algérien.
Le 4 août 1947, l'équipage du Kon-Tiki touche terre dans cet atoll.
Le 1 octobre 1963, la 115 Compagnie de Bataillon Marche du Génie de l'Air, est mise à la disposition du Commandement interarmées en vue de son emploi au centre d’Expérimentations du Pacifique (CEP), dans le cadre des essais nucléaires français, en Polynésie française. En 1968, la compagnie a exécuté les grands chantiers de terrassement, à Fangataufa avec l’extension de l’infrastructure aérienne et routière: 90.000m2 de revêtement de la piste d’aviation et des servitudes..
Cinq explosions nucléaires aériennes y ont été effectuées entre 1966 et 1970 dont le 24 août 1968, le premier essai français de bombe H (opération Canopus), et 10 explosions souterraines.
L'île aujourd'hui inhabitée par l'homme fait l'objet, depuis 1998, d'une surveillance radiologique avec une campagne annuelle de prélèvements d'échantillons dans l'environnement menées par des personnels de la Défense, du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et de Polynésiens.
Le 15 octobre 2006, l'Assemblée de Polynésie adopte un rapport sur les conséquences des essais nucléaires qui conclut que les essais nucléaires ont eu un impact majeur sur la santé, l’environnement, la société et l’économie polynésienne. Le Conseil économique, social et culturel à l'origine de ce rapport recommande que l’État reconnaisse le fait nucléaire et assume en conséquence sa pleine responsabilité.
