Youは「あなた」、Tubeは「ブラウン管（テレビ）」という意味である[5]。
歴史YouTubeの創業者たち。左からチャド・ハーリー、スティーブ・チェン、ジョード・カリム。

2005年2月15日、PayPalの従業員であったチャド・ハーリー、スティーブ・チェン、ジョード・カリムらがカリフォルニア州サンマテオで設立した[6]。ハーリーはペンシルベニア州立インディアナ大学でデザインを、チェンとカリムはともにイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で計算機科学を学んだ[7]。

メディア上でよく取り上げられる一説によれば、ハーリーとチェンが2005年の初めにYouTubeのアイディアをひらめいたのは、サンフランシスコのチェンのアパートで開かれたディナーパーティの動画を共有するのに苦労したことがきっかけだったとされている。カリムはこのパーティに出席しておらず、そのようなパーティが開かれたこと自体を否定している。チェンは、パーティは実際に開かれたとした上で、「YouTubeはディナーパーティをきっかけにされた」という物語は、わかりやすい物語を必要とするマーケティング上の都合によってかなり脚色されていることを認めた[8]。

カリムによると、YouTubeの発想のきっかけとなったのは、2004年にジャネット・ジャクソンが起こした第38回スーパーボウルでのハプニング（パフォーマンス中にジャクソンの胸が露出した）と、同じく2004年に発生したスマトラ島沖地震だった。カリムはインターネット上でそれらの事件の動画を探したが、どちらの出来事の動画も簡単には見つけることができず、その体験が動画共有サイトのアイディアを生んだという[9]。サービス開始から2011年まで使用されたYouTubeのロゴ。Broadcast Yourself とのスローガンが含まれていた。

YouTubeはベンチャーキャピタルが出資するスタートアップ企業として開業した。主な出資者はセコイア・キャピタルであり、2005年11月から2006年4月までの間に1150万米ドルをYouTubeに投資した[10]。当初、YouTubeの本社はカリフォルニア州サンマテオのピザ販売店・日本食レストランの2階に置かれていた[11]。www.youtube.comのドメインは2005年2月14日に有効化された[12]。ハーリーとチェンによれば、最初期のYouTubeは動画版のHot or Not（英語版）（ユーザーが異性の画像をアップロードできる出会い系サイト）を目指しており、その方向性を示したのはカリムだった[8][13]。

YouTubeに初めて投稿された動画は、ジョード・カリムがサンディエゴ動物園の象の前にいる様子を映した 『ミー・アット・ザ・ズー』（2005年4月23日投稿）だった[14][15]。