В 1961 году фирма Douglas начала исследования проекта самолета DC-9 для использования на маршрутах средней протяженности. Но когда лайнер Boeing 727 начал постепенно завоевывать рынок среднемагистральных самолетов, фирма Douglas была вынуждена пересмотреть свой подход к самолету DC-9 и приступила к разработке ближнемагистрального самолета в классе 55-60 мест. Оказавшись первой на данном сегменте рынка, фирма смогла привлечь достаточное число заказов на новый самолет, который должен был совершать несколько рейсов на расстояние 280-1000км без дозаправки топливом на промежуточных аэродромах. Официально программа самолета DC-9 началась в апреле 1963 года.

Первый полет опытный самолет совершил в феврале 1965 года. На нем были установлены два ТРДД Pratt & Whitney JT8D-5 тягой по 5440кгс. В конце ноября 1965 года он был сертифицирован и под обозначением DC-9-10 поступил в эксплуатацию в авиакомпании Delta Airlines. Первоначально самолеты выпускались с взлетной массой 39т и имели дальность полета 1400км. Позднее взлетная масса была увеличена до 41т. Серийные самолеты имели более мощные двигатели по сравнению с опытным. Сначала самолет DC-9-10 рассматривался как конкурент английскому самолету BAC.111, имевшему аналогичную компоновочную схему. Но когда фирма Boeing объявила о планах создания среднемагистрального самолета Boeing 737, фирма Douglas предложила авиакомпаниям варианты самолета DC-9 с различными пассажировместимостью и дальностью полета. В результате на основе исходной модели DC-9-10 было создано целое семейство самолетов, завоевавшее популярность на мировом рынке.

В 1964 году компания приступила к разработке удлиненного варианта DC-9-30 с улучшенным крылом, оснащенным предкрылками. Крыло оказалось удачным и было применено на всех последующих модификациях самолета. Летные испытания самолета DC-9-30 начались в августе 1966 года, а в феврале следующего года он вышел на авиатрассы. Этот вариант оказался самым популярным в семействе DC-9, всего было построено 662 самолета. Некоторые самолеты DC-9-30 были оснащены шумоглушащими системами на гондолах двигателей. Кроме пассажирских выпускались грузовые и грузопассажирские варианты. На самолете установлен обычный комплекс авионики с электромеханическими средствами индикации данных.

Для ВВС США на базе DC-9 были разработаны самолеты C-9A Nightingale (медицинский эвакуационный самолет), C-9B Skytrain (тактический военно-транспортный самолет) и VC-9C для перевозки командного состава. Несколько самолетов приобрели ВВС Италии и Кувейта для использования в качестве транспортных и штабных.

В 1968 году по заказу скандинавской авиакомпании SAS было построено 10 самолетов DC-9-20 с улучшенными взлетно-посадочными характеристиками и с возможностью эксплуатироваться в условиях высокогорья. Самолет представлял собой комбинацию фюзеляжа DC-9-10 и крыла от DC-9-30.

Дальнейшим развитием самолета DC-9-30 стал вариант DC-9-40 с удлиненным фюзеляжем, способным вместить до 132 пассажиров. Самолеты оснащались двигателями Pratt Whitney JT8D различных модификаций. Самым длинным самолетом семейства стал DC-9-50 на 139 пассажиров, первый полет которого был выполнен в декабре 1974 года. Авиалайнеры семейства DC-9 выпускались серийно до 1981 года. Всего было построено 976 самолетов.

В 1993 году фирма McDonnell Douglas предложила некоторым авиакомпаниям программу модернизации самолетов DC-9, в ходе которой предусматривалось установить более экономичные двигатели Pratt Whitney JT8D-200 или Rolls-Royce BR715. Предполагалось усилить конструкцию планера с целью продления срока службы на 15 лет, установить в кабине экипажа цифровой комплекс авионики EFIS и выполнить другие работы. Однако год спустя фирма от своего предложения отказалась. Дальнейшим развитием самолета DC-9-50 стал самолет MD-80 (DC-9 Super 80).