Die Radiopharmazie am Universitätsklinikum Tübingen wurde 1991 unter ihrem ersten Leiter Prof. Dr. H.-J. Machulla als Forschungssektion in der Abteilung für Nuklearmedizin etabliert. 1995 wurde eines der ersten PET-Zentren Deutschlands eingeweiht, um das moderne nuklearmedizinische, diagnostische Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) auch in Tübingen für Forschung und Klinik einsetzen zu können. Als essentieller Bestandteil des Zentrums wurden ein Zyklotron (Kreisbeschleuniger) zur Produktion der radioaktiven PET-Isotope sowie neue Radiopharmazie-Labore zur Herstellung der PET-Radiopharmaka in Betrieb genommen.
Seither ist der Bereich Radiopharmazie kontinuierlich gewachsen und wurde 2011 in die neu geschaffene Abteilung "Präklinische Bildgebung und Radiopharmazie" integriert.