De oorsprong van Dimorphos is nog niet definitief vastgesteld door wetenschappers. Eén theorie suggereert dat Dimorphos en Didymos ooit één enkel kosmisch object waren dat in het verleden een energetische botsing heeft meegemaakt, waardoor het proto-Didymos-systeem in twee afzonderlijke lichamen uiteenviel. Een andere theorie stelt dat de asteroïden nooit één enkel object waren, maar in plaats daarvan onafhankelijk binnen dezelfde hemelse omgeving ontstonden en zich in de loop van de tijd door zwaartekracht gebonden ontwikkelden.