La storia di X-Files inizia nel 1992, quando Peter Roth si trasferisce alla Twentieth Century Fox e assume la carica di presidente per le produzioni televisive. Scopo della consorella della Fox Broadcasting di Rupert Murdoch era quello di sviluppare nuovi programmi per battere la concorrenza. Peter Roth inizia quindi ad assumere nuovi e pressochè sconosciuti produttori, tra cui un certo Chris Carter.
Chris Carter, nato il 13 ottobre del 1956 e cresciuto a Bellfleur, quartiere suburbano di Los Angeles, aveva già lavorato per la televisione e si era occupato di commedie e serie disneyane per la famiglia. Nonostante i suoi lavori precedenti però, Carter pensava da anni di dare vita ad un nuovo progetto basato su concetti più oscuri, che traeva origine dal suo amore per programmi come “Kolchak: The Night Stalker” (serie trasmessa dalla ABC nella stagione 1974-75).

Carl Kolchak, il protagonista della serie citata, era un reporter che in ogni episodio della serie si ritrovava tra le mani, sempre casualmente, un caso su vampiri, zombie o lupi mannari. Nonostante il ricordo ancora vivo della sua passione per questo telefilm, Carter era ben conscio dei suoi difetti. In particolare, il tema centrato su entità, per così dire, ordinarie e, soprattutto il fatto che Kolchak se le trovasse davanti sempre "casualmente" e spesso in situazioni assurde, destava un'eccessiva incredulità nel pubblico.
Carter parlò del suo progetto con Peter Roth, il quale trovò l'idea interessante e lo spinse a stendere la sceneggiatura per l'episodio pilota. Il Silenzio degli Innocenti era appena uscito nelle sale cinematografiche e Carter trovò geniale l'idea dell'agente dell'FBI. Decise quindi di creare due agenti, uno disposto a credere e l'altro scettico, che avrebbero indagato su casi misteriosi, non perché capitavano loro per caso, ma perché li andavano a cercare, perché era loro dovere trovare la soluzione dei casi irrisolti: gli X-Files.
Carter iniziò così a stendere la sceneggiatura, divertendosi a inserirvi dei dati della sua vita personale. Per il protagonista che accettava il paranormale usò il cognome da nubile di sua madre, Mulder, ed il nome di un ragazzino che aveva conosciuto quando andava a scuola, Fox; per la coprotagonista scettica, da appassionato di baseball, decise di usare il cognome del radiocronista dei Los Angeles Dodgers, Vincent Scully. Inoltre trovò interessante far comparire un'ipotesi che trovava probabile: il governo sa dell'esistenza degli UFO, ma la tiene nascosta. In particolare, l'agente Scully sarebbe stata affiancata a Mulder proprio per smontare razionalmente le sue ipotesi.

La sceneggiatura fu realizzata e Carter, insieme e Roth, la presentò a Bob Greeblatt, il vicepresidente della Fox per lo sviluppo delle serie drammatiche. Nonostante l'idea gli sembrasse "nata vecchia", colpito dal talento e dalla passione di Carter per il progetto, Greenblatt esaminò ugualmente la sceneggiatura. Dopo aver letto la bozza dell’episodio pilota, Greenblatt decise di metterne al corrente il suo superiore, Sandy Grushow. Grushow la lesse e pensò di aver trovato ciò di cui avevano bisogno. Scegliere gli attori per girare l'episodio pilota di X-Files non fu per niente facile. Nonostante Chris Carter li avesse individuati alla prima occhiata, i dirigenti della Fox rimasero dubbiosi fino alla fine. Come al solito i candidati per i provini furono tantissimi ma, dopo varie audizioni, il cerchio si strinse ad un esiguo numero di Fox Mulder e Dana Scully.

Per quanto riguarda il primo ruolo, si arrivò all'indecisione tra due attori, di cui uno si chiamava David Duchovny. Entrambi erano in grado di interpretare l'agente Mulder: Duchovny dandone un’immagine ironica e appassionata, il secondo attore fredda e tormentata. Carter dovette fare molte pressioni affinché i dirigenti scegliessero Duchovny, ma molto dipese dall'umorismo di quest'attore, che saltò fuori sia durante le audizioni che al colloquio e che colpì la commissione. David non era però entusiasta di lavorare per la televisione, soprattutto dopo aver fatto parte, con Brad Pitt, del cast del film Kalifornia. Comunque, dopo aver letto la sceneggiatura, la trovò molto buona, nonostante pensasse che dopo le prime tre o quattro puntate il pubblico si sarebbe stancato degli UFO. Male che fosse andata, pensò, avrebbe girato le prime puntate, avrebbe intascato i soldi e si sarebbe messo a cercare un altro ingaggio.

Molto più difficile fu, per Chris Carter, avere l'attrice giusta per la parte di Dana Scully. I dirigenti della Fox volevano, infatti, qualcosa di prorompente, sullo stile Pamela Anderson. Carter voleva invece qualcosa di diverso e, vedendo la praticamente sconosciuta Gillian Anderson pensò "Quella è Dana Scully". Questa attrice non piaceva però agli altri membri della commissione; prima di tutto perché avrebbero potuto giudicare solo una sua comparsa nel film Class of' 96, e poi erano del parere che non sarebbe piaciuta al pubblico, sia fisicamente, sia per una sua certa freddezza durante la recitazione. Dovettero però arrendersi alla determinazione di Carter, che sostenne Gillian Anderson, anche a rischio di giocarsi la carriera. L'episodio pilota con Gillian Anderson e David Duchovny viene quindi girato a Vancouver, British Columbia (Canada) nei primi mesi del '93, e la serie viene posizionata nel palinsesto americano il venerdì sera alle 21. Carter fonda una compagnia di produzione, la Ten Thirteen Productions, prendendo il nome dalla sua data di compleanno, per supervisionare la serie.
L'idea di Carter è quella di presentare gli agenti dell'FBI che indagano su extraterrestri e su fenomeni paranormali, ma anche esplorare le convinzioni dei protagonisti. Dana Scully, oltre ad essere un medico e ferma sostenitrice della dottrina scientifica, è aperta alla fede Cattolica; mentre Fox Mulder, laureato ad Oxford in psicologia e rinomato analista di profili criminali, è quello che crede negli alieni e per questo soprannominato "Spooky" ("spettrale") dai suoi colleghi. Carter sovverte i ruoli che abitualmente il pubblico trova in televisione affidando a Scully, la protagonista femminile, la parte più razionale, e lasciando a Mulder, il protagonista maschile, congetture e intuizioni.

Nell'episodio pilota Scully viene assegnata agli X-Files come partner di Mulder per dare un freno, attraverso il suo punto di vista scientifico, alle credenze di quest'ultimo nel paranormale. Negli episodi successivi diventa però chiaro che quell'incarico le è stato assegnato per fare in modo che i cospiratori del governo possano tenere sotto controllo il lavoro di Mulder, che essi vedono come un pericolo per i loro piani deviati. Il potente capo del governo ombra, conosciuto solo come l'Uomo che Fuma, (“Cigarette Smoking Man” o “Cancer Man”) appare senza parlare nella prima e nell'ultima scena dell'episodio pilota - sebbene a questo punto la sua importanza nella serie non sia ancora nota.

La "unresolved sexual tension" (U.R.S.T.) tra Mulder e Scully costituisce un tema centrale e basilare fin dall'inizio, sebbene entrambi siano protagonisti di alcuni affari romantici negli episodi futuri.
L'idea di Carter era quella di dare importanza alla trama raccontata nella serie piuttosto che al rapporto tra i suoi protagonisti e proprio per questo dichiarò di "non volere che la relazione venisse prima dei casi". Per esempio, durante la serie, Mulder e Scully, con rare eccezioni, si riferiscono l'uno verso l'altra in modo professionale utilizzando i loro cognomi, piuttosto che chiamarsi con i loro nomi.

Peter Roth, portò nella troupe diverse persone di esperienza, alcune delle quali avevano precedentemente lavorato con lui nella compagnia di produzione di Stephen J. Cannell. Due di loro erano gli autori Glen Morgan e James Wong. I loro contributi alle prime due stagioni, come l'episodio Beyond the sea, rimangono tra i favoriti di fan, critica tv, attori della serie e Carter stesso. Morgan e Wong ritornarono dopo la prima metà della quarta stagione. Prima del loro lavoro su X-Files, Morgan e Wong avevano lavorato con David Nutter, Rob Bowman e Kim Manners su alcuni polizieschi come "The Commish" e "21 Jump street". Nutter, Bowman e Manners diventeranno in seguito tutti registi abituali di X-Files, con Nutter che ha lavorato in maggioranza sugli episodi più oscuri delle prime tre stagioni. Il duo di Morgan e Wong ha avuto un ruolo importante anche nel portare diverso personale a supporto per la serie, come John Bartley, il direttore della fotografia che ha dato ad X-Files la sua prima ambientazione cupa ed oscura, e per la quale ha vinto un Emmy Award nel 1996. Bartley lasciò la serie dopo la terza stagione e venne sostituito da direttori della fotografia come Ron Stannett, Jon Joffin e, per ultimo, Joel Ransom, fino alla fine della quinta stagione.

La serie, le cui riprese verranno spostate in California a partire dalla sesta stagione, avrebbe dovuto essere girata in quel luogo fin dall'inizio. Lo stesso clima moderato e piovoso di Vancouver è stato però cruciale per X-Files, perché ha permesso di creare un'aura di mistero che diventò subito un marchio distintivo della serie. Qualcosa di simile, fino a quel momento, si era visto solo nel precedente Twin Peaks.