La macchina fu originariamente sviluppata con il nome di "Handy" da Epix e terminata nel 1987. Nello stesso anno Atari acquistò i diritti della console, per poi sostituire il joypad in rilievo con uno normale a tasti e modificare l'altoparlante interno. La console fu venduta negli Stati Uniti al costo di 179,95 dollari.
Facevano parte del gruppo dei progettisti che svilupparono la macchina anche Dave Needle R.J. Mical, due dei progettisti fondamentali del computer Amiga; infatti l'ambiente di sviluppo del Lynx era basato proprio sui computer Amiga. Questo era fonte di imbarazzo per Atari dato che i computer Amiga erano concorrenti diretti dei computer Atari ST. Il Lynx fu una console molto innovativa quando venne presentata; è stata la prima con display a colori retro illuminato, supportava il gioco in rete (fino a 17 giocatori utilizzando il ComLynx), gestiva la distorsione e lo zoom in hardware, oltre a essere la prima console a permettere la generazione della grafica 3D con un limitato utilizzo della CPU.
Nonostante la netta superiorità tecnica del Lynx rispetto al Game boy, l'aggressiva strategia di marketing e la migliore portabilità della propria macchina consentirono alla Nintendo di dominare il mercato delle console portatili relegando il Lynx al margine del mercato; oltretutto, rispetto al Game Boy, il Lynx soffriva di alcuni difetti come la ridotta durata delle batterie, il peso e più in generale le dimensioni. La console utilizzava 6 batterie stilo (rispetto alle quattro del Game Boy) e forniva un'autonomia minore per via dello schermo a colori e dell'illuminazione.
Verso la metà degli anni novanta. la console venne dimessa dall'Atari. Il Lynx soffrì anche per l'arrivo del Game Gear, altra console portatile a colori sviluppata da SEGA. Le diverse scelte strategiche portarono il Lynx ad una morte prematura. Per esempio, il gruppo di marketing Atari aveva imposto una console di grandi dimensioni per dare impressione all'acquirente di spendere i propri soldi per un prodotto più grande e quindi migliore della concorrenza (infatti buona parte dell'interno del Lynx era vuoto. Nintendo invece decise di puntare sulla portabilità della console, scelta che si rivelò vincente dato che l'utente medio del prodotto (rivolto ad un pubblico di giovanissimi) voleva poterlo trasportare con facilità e quindi prediligeva un prodotto compatto e leggero per poterlo infilare ad esempio in tasca, nello zaino o in un marsupio.
Nel 1991 Atari ha presentato una nuova versione del Lynx, l'Atari Lynx II, tecnologicamente identica alla precedente, ma fornita di uno schermo più luminoso, un dispositivo di risparmio energetico e un case più piccolo e realizzato con una plastica migliore. Il nuovo Lynx era dotato anche di una presa per le cuffie stereo a differenza del precedente che utilizzava una presa mono.