Pozno v 20. stoletju so izdajatelji televizijskega programa začeli uvajati televizijske programe visoke ločljivosti (HD), da bi zagotovili boljšo jasnost in ločljivost slike kot standardni analogni ali digitalni televizorji. Te izboljšave so bile narejene hkrati, ko so televizorji s svetlečimi diodami (LED) in tekočimi kristali (LCD) v formatih z ravnim zaslonom zagotavljali potrebno tehnologijo za ogled signalov visoke ločljivosti. Televizorji ultra visoke ločljivosti (UHDTV) zagotavljajo do 16-krat več slikovnih elementov ali slikovnih pik kot zasloni HD, kar omogoča kakovost slike visoke ločljivosti na večjih zaslonih.
V 20. stoletju so prvotni signali visoke ločljivosti uporabljali analogno tehnologijo, ki je podobna radijskemu prenosu slike in zvoka. Analogna visoka ločljivost je zahtevala do štirikrat večjo pasovno širino signala kot standardna televizija, kar je omejilo njeno uporabo. Razvoj digitalnih signalov, kjer se slika in zvok pretvarjata v binarne ničle in enote, nato pa se na sprejemniku pretvorita nazaj v televizijski format, je omogočil prenos veliko več podatkov na signalnem pasu.
Televizijski signali uporabljajo oddajne frekvence, podobne radijskim, pomorskim in telefonskim komunikacijam. Razvoj televizijskega oddajanja visoke ločljivosti in ultra visoke ločljivosti je zahteval nove tehnologije digitalnega stiskanja, ki vzame standardni digitalni signal in ga elektronsko stisne, da se omogoči prenos več podatkov na obstoječem signalu. Te izboljšave so omogočile prenos signalov visoke ločljivosti strankam od začetka devetdesetih let prejšnjega stoletja.
Ker so stranke zahtevale večje televizorje, so proizvajalci izboljšali signale in elektroniko visoke ločljivosti, da bi omogočili proizvodnjo televizorjev z zasloni 50 palcev (125 cm) in več. Obstajajo omejitve glede velikosti zaslona pri signalih visoke ločljivosti, ker se sčasoma kakovost slike poslabša in je mogoče videti hitrost osveževanja zaslona, imenovano skeniranje. Te omejitve so privedle do razvoja televizijske tehnologije ultra visoke ločljivosti, ki omogoča visoko ločljivost na večjih zaslonih. UHDTV so leta 2002 prvič predstavili raziskovalci japonske državne televizijske postaje NHK.
Začetni razvoj UHDTV je bil omejen na laboratorijsko testiranje prenosa signala in digitalne kompresije, ker UHDTV signal zahteva zelo veliko količino podatkov. Dodatni podatki so zahtevali razvoj novih tehnologij digitalnega stiskanja in prenosa, ker televizijskega signala ultra visoke ločljivosti ni bilo mogoče poslati prek obstoječih televizijskih frekvenc. Zgodnji testi UHDTV so bili signali, ki so se prenašali iz Združenega kraljestva na Japonsko, ki so vključevali zelo visoke zahteve po pasovni širini prek namenske frekvence.
Ena od skrbi televizijske tehnologije ultra visoke ločljivosti je slabost, ki jo povzroča gibanje, ki jo povzroča premikanje velikih slik na zaslonu. Začetno testiranje s potrošniki je pokazalo, da so nekateri uporabniki imeli pri gledanju UHDTV slik simptome, podobne gibalni slabosti. Oddaljevanje od zaslona in omejevanje uporabe UHDTV na večje prostore ali lokacije lahko zmanjša simptome.