Varian Medical Systems, Inc. a été fondée (comme Varian Associates) vers la fin des années 40 par un groupe de scientifiques strictement liés à l'Université de Stanford. Parmi les fondateurs de l'entreprise, les frères Russell et Sigurd Varian, sont les inventeurs du klystron, un amplificateur haute fréquence pour la génération des micro-ondes qui est devenu un élément essentiel de l'accélérateur linéaire médical moderne. Pendant les années 50 et 60, Varian Associates a inventé ou commercialisé de nombreuses technologies, telles que les tubes radiographiques et les accélérateurs linéaires. Vers la fin des années 60, l'entreprise a développé l'accélérateur linéaire médical pour la radiothérapie. Récemment, les accélérateurs linéaires se sont substitués au cobalt comme méthode de radiothérapie externe privilégiée. Dès lors, plus de 5 200 accélérateurs linéaires de Varian Medical Systems ont été installés dans les hôpitaux et les cliniques du monde entier.
Début 1999, Varian Associates a changé son nom en Varian Medical Systems après la scission de son activité de fabrication d'équipements semi-conducteurs et de ses instruments scientifiques. Aujourd'hui Varian Medical Systems est le premier constructeur au monde de systèmes intégrés pour lutter contre le cancer et d'autres pathologies grâce à la radiothérapie, la radiochirurgie, la proton-thérapie et la curiethérapie. A l'heure actuelle, l'entreprise produit également des logiciels pour la planification de la radiothérapie ainsi que des systèmes d'informations pour la gestion globale des centres de lutte contre le cancer et des centres de radiothérapie. Varian est également le premier fournisseur de tubes et des détecteurs numériques pour l'imagerie radiographique dans des applications médicales, scientifiques, et industrielles ainsi que de produits d'imagerie radiographique pour scanner les cargots et l'inspection industrielle.