« Si on me demandait de quel instrument je joue, je répondrais du studio d'enregistrement ». Natifs de Norman près du lac Thunderbird en Oklahoma, Wayne Coyne et son frère Mark au chant et Michael Ivins à la basse effectuent leur apprentissage localement en 1983 avec le batteur Richard English qui les rejoint l'année suivante. Après un EP passé inaperçu, Mark Coyne laisse le micro à son frère. La même formation publie trois albums entre 1986 et 1989 sur un label indépendant, collages de boucles et d'effets spéciaux sur fond rock, avant d'entrer dans la cour des grands en 1990 avec le déroutant In A Priest Driven Ambulance, enregistré avec le nouveau batteur Nathan Roberts et le guitariste co-fondateur et transfuge de Mercury Rev, Jonathan Donahue.
Ce coup de maître produit par le musicien Dave Fridmann (de Mercury Rev) qui ne coûte que dix mille dollars, en pleine explosion « grunge » et qui se termine par une version iconoclaste du standard « What A Wonderful World » leur ouvre les portes de la major Warner, au moment où le groupe incorpore des feux d'artifices dans son show délirant. Sans être une bonne affaire commerciale, The Flaming Lips se sont construits une solide base fan et s'installent dans le paysage underground branché, malgré la valse des musiciens : Jonathan Donahue et Nathan Roberts sont remplacés par le spécialiste des effets Ronald Jones et le multi instrumentiste Steven Drozd.
La carrière de The Flaming Lips s'accélère en 1993 avec Transmissions from the Satellite Heart et surtout le hit coquin « She Don't Use Jelly » rendu très populaire aux Etats-Unis grâce à son utilisation dans le show TV d'animation Beavis and Butt-head. Le groupe ne quitte plus la route, ouvrant entre autres pour les Red Hot Chili Peppers, mais Ronald Jones ne tient pas la distance et le quitte après Clouds Taste Metallic qui reçoit un excellent accueil critique en 1995.
Désireux de se démarquer totalement du rock ambiant, Wayne Coyne (dont le timbre de voix évoque de plus en plus celui de Neil Young) et consorts enregistrent lors de longues heures de studio le concept album Zaireeka, constitué de quatre CD destinés à être écoutés simultanément... sur quatre lecteurs différents. Le groupe multiplie les expériences les plus saugrenues et les incidents personnels, mais publie en 1999 son oeuvre la plus ambitieuse et celle qui marque un orchestre et son époque, le fantasque The Soft Bulletin, aussitôt comparé avantageusement au Pet Sounds de The Beach Boys. En mars de cette année, il déroute encore lors de la tournée de promotion de l'album, inaugurant à Dallas au Texas une écoute du show en proposant aux spectateurs des écouteurs de baladeur destinés à rendre plus claire la musique que diffusent les enceintes.
En 2001, les bouleversements au sein de Warner vont profiter au groupe, le label en faisant son cheval de bataille du rock alternatif au détriment de formations qui sont « licenciées », comme Wilco. En mai 2005, la marque française de vêtements Celio en utilisera un extrait de « Feeling Yourself Disintegrate » en fond musical de son spot publicitaire.
Désormais plus populaire en Europe (notamment en Angleterre ou The Soft Bulletin est sorti un mois avant les Etats-Unis), le trio s'octroie une longue période de repos avant de revenir en 2002 avec le tout aussi divertissant Yoshimi Battles The Pink Robots, son premier disque d'or, dont l'influence se fera sentir longtemps. Le morceau final sans paroles, « Approaching Pavonis Mons By Balloon (Utopia Planitia) », obtient un Grammy Award pour le meilleur titre instrumental de l'année. En 2006, « The Wizard Turns On...The Giant Silver Flashlight and Puts on His Werewolf Moccasins » tiré de At War With The Mystics, obtiendra la même récompense.
« Do You Realize », inspiré à Wayne Coyne par le décès de son père et la lutte de Steven Drozd contre l'héroïne, est choisi comme fond musical des spots de publicité pour Hewlett-Packard, Range Rover et Mitsubishi. La démarche discographique de The Flaming Lips part alors dans tous les sens, abreuvant son public de maxis, de EP et de nouveaux mixages, tout en travaillant à un film qui ne verra le jour qu'en novembre 2008 : Christmas on Mars, sur la vie d'une colonie humaine sur la planète Mars.
Fin 2002, les musiciens, augmentés à la batterie par leur roadie Kliph Scurlock, accompagnent Beck (un artiste avec lequel ils partagent tant d'affinités) lors de la tournée américaine de son chef d'oeuvre Sea Change, mais deux ans plus tard, la tournée Lollapalooza (un concept créé en 1991 par Perry Farrell du groupe Jane's Addiction) où ils sont en vedette aux côtés des vétérans de Sonic Youth (un autre groupe-référence pour Wayne Coyne) est un échec.
En 2005, leur version, encore iconoclaste, de « Bohemian Rhapsody » illustre l'album hommage Killer Queen: A Tribute to Queen. Le 3 avril 2006 sort At War With The Mystics, l'album de The Flaming Lips le plus abouti et certainement le plus intéressant lyriquement, tout en bénéficiant d'un son étonnant (Grammy Award obtenu le 11 février 2007 lors de la 49ème cérémonie au Staples Center à Los Angeles) et de la présence de guitares préférée aux effets, enregistré par le fidèle Dave Fridmann aux Tarbox Road Studios à New York.
Wayne Coyne se découvre ici une fibre sociale et politique, avec un titre comme « The Yeah Yeah Yeah Song (With All Your Power) », utilisé par le fabricant de microprocesseurs Intel dans une campagne publicitaire, et gros succès au Royaume Uni où le groupe ouvre à Leeds pour ses idoles The Who (The Flaming Lips jouent souvent en concert un medley de Tommy), mettant un point final à leur tournée au prestigieux Royal Albert Hall à Londres.
L'album est décidément une mine pour les agences de communication, puisque « It Overtakes Me » l'est par la marque de bière allemande Beck's, et deux ans plus tard, « The W.A.N.D. » est à son tour le fond sonore de la pub TV du modèle Inspiron des ordinateurs Dell, et aux États-Unis celui de la marque de bière Budweiser. La tournée se poursuit sur tout le territoire nord-américain, où le show extravagant et « spatial » avec jets de ballons de The Flaming Lips attire un plus large public.
Fin 2006 la ville d'Oklahoma City (centenaire en 2007) honore son poulain en donnant son nom à une... ruelle, dans le quartier populaire. Outre les innombrables utilisations de leurs morceaux pour des campagnes publicitaires, beaucoup sont aussi inclus dans des bandes originales de films américains de série B ou des séries TV de même calibre. Outre de nombreuses reprises incluses dans leur répertoire scénique, The Flaming Lips, à l'instar d'autres groupes qui se sont appropriés la chanson (Faith No More, Tesla, Cake, Overkill, Sacred Reich, Gov't Mule) proposent souvent une re-lecture du morceau anti militariste (à l'époque contre la guerre au Vietnam) « War Pigs » de Black Sabbath, qui illustrait l'album Paranoid en 1970.
Le douzième album du groupe de rock alternatif américain le plus étrange paraît en octobre 2009 sous le nom d'Embryonic. Aussi riche et dense que les précédents, il contient le single « Sea the Leaves » et le beau « Convinced of the Ex ». En janvier 2011 sort The Flaming Lips and Stardeath and White Dwarfs with Henry Rollins and Peaches Doing The Dark Side of the Moon où la joyeuse bande réinterprète intégralement et avec brio le chef d'oeuvre de Pink Floyd The Dark Side of the Moon. Certainement en mal de distractions et toujours aussi fantasque, Wayne Coyne réunit en 2012 un impressionnant aréopage d'invités pour The Flaming Lips & Heady Fewds. Faire ainsi se croiser Yoko Ono, Ke$ha, Biz Markie, Erykah Badu, Nick Cave, Prefuse 73 ou Neon Indian pour un album de psychédélisme moderne est un nouveau tour de force à mettre à l'actif de The Flaming Lips.
Plus conventionnel, The Terror (avril 2013) montre que The Flaming Lips reste un groupe proéminent du rock alternatif. Wayne Coyne se projette déjà dans le futur et annonce la sortie d'un album en compagnie de Ke$ha intitulé Liph$a. Requinqué par le succès de The Terror, The Flaming Lips sort en décembre 2013 l'EP Peace Sword. Destinées à l'origine au film Ender's Game (La Statégie Ender), les six chansons sont finalement refusées par la production, à l'exception de « Peace Sword (Open Your Heart) ».
En octobre 2014, c'est à un autre monument du rock que s'attaque le quatuor déjanté avec sa relecture du Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band de The Beatles, retitré With a Little Help from My Fwends. Parmi les nombreux figurants de l'album caritatif (en soutien aux soins animaliers) sont à noter les participations de Miley Cyrus et Moby, Foxygen et Ben Goldwasser, J Mascsis et My Morning Jacket, Maynard James Keenan, Tegan and Sara, Grace Potter, etc. Le groupe qui avait participé à l'album Miley Cyrus & Her Dead Petz (2015) retourne la politesse à la chanteuse sur Oczy Mlody (2017), dont le titre signifie en polonais « Yeux de la jeunesse ».