מדבר גובי מיושב מזה שנים רבות על ידי נוודים מונגולים, קזחים וטטרים. כאשר לא ירדו גשמים במדבר, פשטו הטטרים על האזורים הפוריים שסביב המדבר. הפשיטות הללו ככל הנראה הניעו את הסינים לבנות את החומה הסינית הראשונה במאה השלישית לפני הספירה, ואת החומות המאוחרות יותר. רק חוקרים מערביים מעטים נכנסו לשטחו של המדבר עד למאה ה-20, ובהם ניתן למנות את מרקו פולו. בשנת 1925 יצאה משלחת מחקר מדעית אמריקאית לגובי על מנת לחפש חיות וצמחים קדומים, אנשי המשלחת גילו שבמדבר חיו בעבר הרחוק דינוזאורים וקרנפים ענקיים חסרי קרניים, ואף מצאו ביצי דינוזאורים.