Njegovo postojanje (zajedno sa donjim i čudnim kvarkovima) postulirali su 1964. godine Mari Gel-Man i Džordž Cvejg da bi objasnili klasifikacionu šemu Osmostrukog putahadrona. Gornji kvark je prvi put uočen u eksperimentima u Stanfordskom linearno akceleratorskom centru 1968. godine.
Na počecima fizike čestica (prva polovina 20. veka), za hadrone poput protona, neutrona i piona se smatralo da su elementarne čestice. Međutim, kako su otkriveni novi hadroni, kolekcija čestica se uvećala sa od nekoliko čestica ranih 1930-ih i 1940-ih do nekoliko desetina tokom 1950-ih. Odnosi između svake od njih bili su nejasni do 1961. godine, kada su Mari Gel-Man[2] i Juval Neman[3] (nezavisno jedan od drugog) predložili šemu klasifikacije hadrona pod nazivom Osmostruki put, ili u tehničkom smislu SU(3)simetrija ukusa.
Ova klasifikaciona šema organizovala je hadrone u izospinske multiplete, mada fizička osnova koja stoji iza toga još uvek nije jasna. Godine 1964. godine, Gel-Man[4] i Džordž Cvejg[5][6] (nezavisno jedni od drugih) predložili su model kvarka, koji se tada sastojao samo od gornjeg, donjeg i stranog kvarka.[7] Međutim, mada je model kvarka objašnjavao Osmostruki put, direktni dokazi o postojanju kvarkova nisu pronađeni do 1968. godine u Stanfordskom linearnom akceleratorskom centru.[8][9] Eksperimenti dubokog neelastičnog rasipanja pokazali su da protoni imaju podstrukturu, i da protoni napravljeni od tri temeljnije čestice objašnjavaju podatke (čime potvrđuju model kvarka).[10]
U početku tri tela opisivana kao kvarkovi, već je korišten Ričard Fejnmanov opis partona,[11][12][13] ali vremenom je teorija kvarkova postala prihvaćena (pogledajte Novembarsku revoluciju).[14]
Uprkos tome što je izuzetno čest, masa gornjeg kvarka nije jasno utvrđena, već se smatra da verovatno leži između 1,8 i 7000300000000000000♠3,0MeV/c2.[15] Proračuni QCD rešetke daju precizniju vrednost: 7000200999999999999♠2,01±0,14MeV/c2.[16]
Kada se nađu u mezonima (čestice od jednog kvarka i jedan antikvark) ili barionima (čestice od tri kvarka), ’fektivna masa’ (ili ’odevena’ masa) kvarkova postaje veća zbog energije vezivanja uzrokovane gluonskim poljem između svakog kvarka (videti ekvivalenciju mase i energije). Gola masa kvarkova je toliko mala da se ne može direktno izračunati, jer se moraju uzeti u obzir relativistički efekti.
M. Gell-Mann (2000) [1964]. „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. стр.11. ISBN978-0-7382-0299-0. Original: M. Gell-Mann (1961). „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Synchrotron Laboratory Report CTSL-20. California Institute of Technology.
Y. Ne'eman (2000) [1964]. „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. ISBN978-0-7382-0299-0. Original Y. Ne'eman (1961). „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Nuclear Physics. 26 (2): 222—229. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1.
T.P. Cheng; L.F. Li (2006). Gauge theory of elementary particle physics. Oxford University Press. ISBN978-0-19-851961-4. Highlights the gauge theory aspects of the Standard Model.
J.F. Donoghue; E. Golowich; B.R. Holstein (1994). Dynamics of the Standard Model. Cambridge University Press. ISBN978-0-521-47652-2. Highlights dynamical and phenomenological aspects of the Standard Model.
L. O'Raifeartaigh (1988). Group structure of gauge theories. Cambridge University Press. ISBN978-0-521-34785-3.
Donaldson, Simon K. (1983). „Self-dual connections and the topology of smooth 4-manifolds”. Bull. Amer. Math. Soc.8 (1): 81—83. MR0682827. doi:10.1090/S0273-0979-1983-15090-5.
Pickering, A. (1984). Constructing Quarks. University of Chicago Press. ISBN0-226-66799-5.