Big Thunder Mountain Railroad trouve une partie de ses origines dans Western River Expedition, gigantesque projet imaginé pour Frontierland mais jamais construit sous sa forme initiale. Imagineer Tony Baxter développa ensuite le concept du train de mine comme attraction indépendante.
La première Big Thunder Mountain Railroad ouvrit à Disneyland en 1979. La version de Magic Kingdom suivit en 1980.
Pour créer son paysage monumental, Disney utilisa notamment les technologies informatiques de l'époque afin de reproduire à grande échelle une maquette de la montagne. Des milliers de tonnes de matériaux furent nécessaires et de véritables équipements miniers furent récupérés dans d'anciennes exploitations de l'Ouest américain pour renforcer l'authenticité des décors.
La version de Floride s'inspire davantage des paysages de Monument Valley que celle de Californie, elle-même influencée par Bryce Canyon.
En 2025, Big Thunder ferma pour l'une des plus importantes rénovations de son histoire. Elle rouvrit le 3 mai 2026 avec notamment une nouvelle version des Rainbow Caverns, renouant avec une partie de l'héritage des anciennes attractions minières de Disneyland.