愛因斯坦狹義相對論思想的產生，最早源於16歲時一直困擾著他的一個問題。在1895年進入阿勞中學上學時，他已比同齡的中學生掌握了更多的物理方麵的知識。他對探索自然奧秘有著無比濃厚的興趣，時常一個人靜靜地思考一些科學特別是物理學方麵的問題。一天，他突然想到這樣一個問題：假如一個人以光速跟著光波跑，那麼他就處在一個不隨時間而改變的波場之中。也就是說，應該看到這條光線就好像一個在空間振蕩而停滯不前的電磁場。然而看來不會有這種事情。這個問題他一直想弄清楚，並為此思考了10年。
1896年愛因斯坦進入蘇黎世聯邦工業大學以後，繼續思考著關於運動物體的光學特性的問題。對於當時物理學中流行的光是通過以太這種特殊的介質來傳播的觀點。一開始他也是毫不懷疑的。但他想，光通過以太的海洋傳播，那麼地球也應是在以太中運動的，反過來說，以太應有相對於地球的運動。這應該可以通過實驗來加以驗證。因此他就去查閱有關這方麵的資料。可是他查遍了所能找到的物理學文獻，都沒有找到關於以太的明確的實驗證據。於是他想親自來驗證一下。為此，他設計了一個使用兩個熱電偶的實驗：用幾麵鏡子，把來自同一個光源的光反射到兩個不同的方向，一個與地球運動方向平行，另一個則方向相反。如果假設在兩條光束之間存在能量差，那麼就能用兩個熱電偶測出所產生的熱量的差別，從而檢測出地球相對於以太運動而引起的光速的變化。可是他的老師不支持他，他也沒有機會和能力建造這種設備。事情就這樣不了了之。後來，當他正在學校思考以太流的問題的時候知道了邁克爾遜實驗的"零"結果。他很快意識到，如果承認邁克爾遜實驗的"零"結果符合事實的話，那麼認為地球相對於以太運動的想法就是不正確的，應該拋棄以太這個頑結。但是，如果沒有以太充滿整個宇宙空間，也就不可能有什麼絕對的靜止和絕對的運動了，因為物體不可能相對於虛無運動。所以他認為，隻能是談一個物體相對於另一個物體，或者一個參照係相對於另一個參照係的相對運動。處於這兩個參照係中的觀察者都有同等的權利說："我是靜止的，對方在運動。"如果沒有宇宙以太作為物體在空間中運動的公共參照係，我們就無法探測到這一運動。所以邁克爾遜的實驗沒有探測到地球相對於以太的運動，也就不足為奇了。
數學家閔可夫斯基曾是愛因斯坦在聯邦工業大學上學時的老師。當年愛因斯坦經常逃課，閔可夫斯基罵他"懶胚"。當愛因斯坦的《論動體的電動力學》發表以後，閔可夫斯基很快理解了，並看到了這篇論文的深刻意義。他實在沒有想到，曾被他罵為"懶胚"的學生，現在竟寫出了如此深刻的論文。閔可夫斯基是研究數學的，他從數學的角度認真地思考了愛因斯坦的理論，結果得到一種非常美妙的描述狹義相對論的數學方法。
閔可夫斯基的論文在1907年發表。第二年夏天，在科隆舉行的"德國自然科學家和醫生協會"第80屆年會上，他做了一個報告，宣傳相對論的思想，題目是"空間和時間"，其中有一段著名的話：
"先生們！我要向諸位介紹的空間和時間的觀念，是從實驗物理學的土壤中生長起來的，這就是它們力量的所在。這些觀念是帶有革命性的。從現在起，空間自身和時間自身消失在陰影之中了，現實中存在的隻有空間和時間的統一體。"
閔可夫斯基的報告引起了與會者的巨大反響。可惜3個多月後，疾病就奪去了他年僅44歲的生命。去世前，他萬分遺憾地說："在發展相對論的年代裏死掉，真是太可惜了。"
閔可夫斯基所提出的思想是將時間作為三個空間坐標之外的第四個坐標，這樣，一個係統相對於另一個係統的運動，可以看成是這個四維坐標架的轉動。由此就可以很清晰地刻畫狹義相對論的原理和相對論效應。
愛因斯坦的狹義相對論把長度縮短看做是觀察者從一個運動的係統去觀察物體時所看到的一種表觀的空間收縮。空間的收縮和時問的膨脹對於兩個處於相對運動狀態的係統來說是對稱的。空間距離一縮短，時間間隔就加長。
要使一種變革傳統觀念的新思想或新理論為人們普遍所接受，往往需要一個相當長的過程，這在科學史上是不乏先例的。愛因斯坦的論文發表以後，大約經過了4年光景才開始較多地引起人們的關注。然而，《論動體的電動力學》這篇論文的理論並不深奧，數學運算也極為簡單，以致德國著名數學家希爾伯特說："在我們數學的哥廷根大街上任何一個男童的四維幾何知識都比愛因斯坦多。盡管如此，在這方麵成績卓著的卻是愛因斯坦，而不是數學家。"問題就在於，愛因斯坦具有超人的對自然奧秘的深刻洞察力，敢於衝破傳統的創造精神和深信宇宙完美和諧的堅定信念。