STAR zbiera dane od ponad 20 lat. W tym czasie znacząco uległ zmianom program badań.
Pierwsza dekada STARa była skupiona na badaniu właściwości plazmy kwarkowo-gluonowej (QGP) jako takiej. W tym celu zderzano jony złota o energii $\sqrt{s_{NN}}=200\;GeV$ oraz protony $\sqrt{s_{NN}}=500\;GeV$.
W przypadku zderzeń złota mamy do czynienia z kolizją dwóch jonów, z których każdy zawiera 197 nukleonów (protonów lub neutronów). Promień jądra złota to około 7 fm ($1fm=10^{-15}m$). Oznacza to, że w pierwszej fazie zderzenia (centralnego) dwóch jonów złota, na powierzchni ok. $150\;fm^2$ dochodziło do zderzenia blisko czterystu cząstek! Zderzanie cząstki wytwarzają kolejne cząstki, które mogą się zderzać i wytwarzać kolejne cząstki... w takim wypadku logicznym jest zakładanie, że w wyniku zderzenia wytworzona zostanie gęsta zupa cząstek, zupa tak gęsta, że nie możliwe jest istnienie materii w formie hadronowej. Materia będzie istnieć w formie cząstek elementarnych takich jak gluony czy kwarki, a nie złożonych takich jak hadrony. W przypadku kolizji 2 protonów choć energia zderzeń była większa, to system był znacznie mniejszy. Można było oczekiwać, że nawet jeśli wytworzone będzie trochę cząstek to niemal od razu "rozlecą" się na boki. Dlatego protony były swego rodzaju referencją na dane złoto-złoto. Oczekiwano, że jeśli istnieje jakaś obserwabla wskazująca na istnienie QGP to powinna być ona zauważona w zderzeniach złota, ale już nie w zderzenia protonów.
Po programie energii "wysokich" bardzo interesujące stało się poszukiwanie tzw. punktu krytycznego. Punkt krytyczny powinien być zaobserwowany przy określonej energii kolizji. Niestety nie wiadomo było jaka to jest energia - przewidywania teoretyczne dawały różne wartości. Dlatego zaproponowano program skanu energetycznego - tj. zderzania jonów złota przy różnych energiach, aż gdzieś się trafi na punkt krytyczny. Tak narodził się program BES (Beam Energy Scan). BES miał też dwa inne główne cele:
- poniżej energii kolizji, która odpowiada punktowi krytycznemu, powinna zmieniać się forma przemiany z plazmy kwarkowo-gluonowej do materii hadronowej z przemiany "cross-over" do przejścia fazowego pierwszego rodzaju (to jest taki sam rodzaj przejścia fazowego jak np. topnienie lodu)
- poniżej pewnej energii kolizji, pomimo zderzania jonów złota, energia jaka się uwalnia, będzie za niska, aby wytworzyć plazmę kwarkowo-gluonową, będą produkowane oczywiście nowe hadrony, ale nigdy nie ulegną one "rozpuszczeniu do kwarków"
Najpierw wystartował program BES(-I). Potem rozpoczęto programy BES-II i FXT (Fixed Target), dzięki nim udało się zebrać jeszcze więcej danych niż w BES-I. Ogólnie STAR posiada zarejestrowane zderzenia złoto-złoto w bardzo szerokim zakresie energii $\sqrt{s_{NN}}=3-200\;GeV$. Eksperymenty na LHC posiadają co prawda znacząco większy "rozrzut energetyczny" w wartościach bezwzględnych bo $\sqrt{s_{NN}}=2.76-5.02\;TeV$, jednak z punktu widzenia badawczego znacznie więcej zmienia się np. między 1 a 5 GeV niż między 1 a 5 TeV.