Die Publikation hat im Laufe ihrer Geschichte mehrere Änderungen erfahren. Die erste Veröffentlichung im Jahr 1906 trug den Titel American Quarterly of Roentgenology und wurde 1909 offiziell mit der ARRS assoziiert. Im Jahr 1913 wurde die Zeitschrift in American Journal of Roentgenology umbenannt, und die Erscheinungsweise wurde unter Herausgeber Preston M. Hickey auf eine monatliche Erscheinungsweise erhöht. Hickey blieb etwa 10 Jahre lang Chefredakteur und wurde zu einer bahnbrechenden Stimme für die Entwicklung der radiologischen Ausbildung und Berichterstattung. Mit dem Aufkommen der Strahlentherapie und der Nuklearmedizin unter der Schirmherrschaft der Radiologie begann die ARRS zwischen 1920 und den 1970er Jahren, neben der diagnostischen Radiologie auch Artikel zu Themen der Strahlenonkologie und Nuklearmedizin zu veröffentlichen. Dementsprechend wurde die Zeitschrift 1922 in American Journal of Roentgenology and Radium Therapy und später in American Journal of Roentgenology, Radium Therapy, and Nuclear Medicine umbenannt. Schließlich wurde die Zeitschrift 1976 wieder in American Journal of Roentgenology umbenannt, und zu diesem Zeitpunkt wurde die obligatorische Peer-Review eingeführt.

1975 gründeten der Vorsitzende des Publikationskomitees Raymond Gagliardi und der Chefredakteur Melvin Figley zusammen mit der American Society of Neuroradiology das American Journal of Neuroradiology.