Lanzada como una revista que solamente reimprimía textos ya publicados en otros medios a fines de 1939, Famous Fantastic Mysteries fue publicada por Frank A. Munsey Co. El propósito de esta revista era reintroducir historias clásicas de la extensa lista de obras con derechos de autor del editor (aunque aparecieron algunas historias originales). Apropiadamente, el número de estreno incluía dos historias que habían demostrado ser las más populares en el momento de su publicación original: "The Moon Pool" (1918) de A. Merritt y "The Girl in the Golden Atom" (1919) de Ray Cummings. Los números posteriores incluyeron una mezcla de seriales, novelas de larga duración e incluyeron varios otros incondicionales de Munsey, como George Allan England, Ralph Milne Farley, Austin Hall y Homer Eon Flint. La revista fue editada por Mary Gnaedinger durante la totalidad de sus casi 15 años de ejecución (1939-53).
Famous Fantastic Mysteries se publicó de una manera bastante irregular durante la mayor parte de su existencia, a veces de forma mensual, bimensual y trimestral a lo largo de la década de 1940. Si bien los primeros cinco números no incluyeron ilustraciones de portada, Virgil Finlay y Frank R. Paul proporcionaron ilustraciones de portada a partir de marzo de 1940. Famous Fantastic Mysteries dio lugar a un título complementario, Fantastic Novels (bajo la dirección de Gnaedinger), en julio de 1940. Su propósito era presentar novelas de larga duración, mientras que Famous… se reservaba principalmente para publicaciones seriadas. Fantastic Novels se fusionó con Famous Fantastic Mysteries en mayo de 1941, pero en marzo de 1948, volvieron a ser publicaciones separadas.
En 1942, las propiedades de Munsey se vendieron a la editorial rival, Popular Publications. Bajo una nueva administración (pero aún conservando a Gnaedinger), Famous… aumentó su contenido. Entre 1939 y 1942, solo habían aparecido en la revista tres historias reimpresas de títulos que no eran de Munsey, entre ellas "El color que cayó del espacio" de H.P. Lovecraft (octubre de 1941). Sin embargo, después de su adquisición por Popular, apareció una amplia selección de ciencia ficción: más reimpresiones que no eran de Munsey, historias originales y libros agotados que representaban una variedad de géneros. Los "romances científicos" clásicos, como "Polaris of the Snows", de Charles B. Stilson, corrían junto a la ficción extraña de Lord Dunsany, y obras convencionales como "The Man Who Was Thursday" de G.K. Chesterton.
Famous Fantastic Mysteries finalizó su existencia con su número de junio de 1953. Tal vez no fue el primer pulp que publicara ciencia ficción pero sirvió para presentar a una nueva generación de lectores los romances científicos, las civilizaciones perdidas y las historias de amor de otro mundo de principios del siglo XX, obras que inspiraron a Ray Bradbury, Theodore Sturgeon, Leigh Brackett y otros escritores a lo largo de las décadas de 1940, 1950 y posteriores.