財団法人日本科学技術振興財団（以下「財団」と略す）が元々の免許人であった。当時の親局チャンネルであるVHF12チャンネル（映像周波数217.25MHz、音声周波数221.75MHz）は、在日米軍がレーダー用に使用していた周波数帯であり、津野田知重がアメリカ合衆国へ単身で返還を要望しに行き、それによって新規テレビ局チャンネルとして開局したと言われている。津野田は財団とも関わっており、すぐに認可された[注釈 6]。

チャンネルの返還後、同チャンネルを使ったテレビ放送の免許を巡っては、本財団以外にラジオ関東（現在のアール・エフ・ラジオ日本[19]、実際には河野一郎の意向が働いていたといわれる）、日本電波塔（東京タワー）、千代田テレビ（日本中小企業政治連盟を当時率いていた鮎川義介が中心）、中央教育放送（毎日新聞社と毎日放送、日本私立大学連盟が中心）などが名乗りを上げたといわれているが、元々本財団の設立には正力松太郎（日本テレビ創設者、初代科学技術庁長官）、石川一郎（経済団体連合会初代会長）、植村甲午郎（フジテレビ創設者、経済団体連合会副会長→第3代会長）、中曽根康弘（財団設立時の科学技術庁長官）など政財界の大物が多数絡んでいたこともあり、最終的に財団に対し免許が交付されることとなった[20]。また、東京タワーの敷地内を局舎として使用。鮎川義介の関連企業（日立製作所、日産自動車）や毎日放送が財団に出資しており、事実上の一本化がなされたものと思われる。

免許交付を受け、財団は部署（日本科学技術振興財団テレビ事業本部）を立ち上げ、1964年4月12日に開局。「科学テレビ 東京12チャンネルテレビ」という愛称を付けた。国からは、科学技術教育番組60%、一般教養番組15%、教養・報道番組25%を放送するという条件が出されていたため、娯楽性のある番組は無いに等しかった。ちなみにこの頃、関東地方では12chが映らないテレビも多かったため、アンテナがあっても受信できないという事態が発生した[注釈 7]。

先に開局した教育番組専門局である日本教育テレビ（NET。現：テレビ朝日）と異なり、旧東京12チャンネルは1964年に財団が母体となって設立された科学技術学園工業高等学校（現：科学技術学園高等学校）の授業放送をメインとして行う教育番組専門局（科学テレビ）として開局し、民放でありながらCMを流さなかった放送局[注釈 8]として運営された。詳細は「学校放送#科学テレビ→東京12チャンネル」を参照

科学テレビは毎月数千万円の赤字を出していたため、1965年6月には津野田に代わり元日産生命保険社長の藤本輝夫が理事に就任し大幅な人員整理を断行。この頃「NHKが財団のテレビ部門を吸収し、テレビ3チャンネル体制を構築する」（12chにNHK教育テレビを移設させ、空いた3chに「NHK報道テレビ」[注釈 9]を開局させる）という話が進められていたため、「NHKと合併するのなら営業部門は不要」との判断から営業部の大リストラが行われ、実に営業部門の人員の75%が退職に追い込まれた[21]。1966年にはそのために必要な放送法の改正案が国会に提出されたが、審議未了で廃案となり、結局この合併話も流れてしまった。

NHKとの合併話が白紙に戻った結果、1966年4月から規模を大幅に縮小すると共に平日および土曜日の放送時間も10時 - 11時半の1時間半と、夕方 - プライムタイム前半に当たる17時 - 21時の4時間の計5時間半（ただし、日曜日は後者の4時間）のみに短縮された。