1954年、作詞・作曲家のバート・ハワードによって、「In Other Words」というタイトルで発表されました。(原曲は三拍子)
現在、よく聴かれているボサノバ風のアレンジがなされ「Fly Me to the Moon」として完成するのは1962年、作・編曲家のジョー・ハーネルによるものと言われています。
その後、1964年にフランク・シナトラのカバーで爆発的なヒットとなり、主にジャズ・アーティストによる演奏が多く残されました。
当時のアメリカはアポロ計画の真っ只中で、「フライ・ミ‐・トゥ・ザ・ムーン」がある種、時代のテーマソングの様に扱われたことも幸いしたと言えるでしょう。
日本ではテレビ・アニメ「新世紀エヴァンゲリオン」のエンディング・テーマ(編曲:大森俊之)としても有名です。