Os efectos alucinóxenos da ketamina descubríronse a través do seu uso para anestesia e pola súa fuga á rúa e a difusión do seu uso recreativo e as adiccións posteriores. Unha revisión dos informes de médicos e investigadores mostra que en preto do 40% dos pacientes, poucos minutos despois de administrar a sustancia por vía intravenosa ou intramuscular, prodúcense alucinacións visuais e auditivas, axitación e comportamento esquizofrenomimético irracional, que normalmente se disipan despois duns 45-60 minutos.
O estado psicodélico disociativo que induce a ketamina foi estudado a fondo e profundamente en experimentos realizados polo psiquiatra, neurocientífico e psiconauta estadounidense o profesor John Lilly. Lilly informou sistemáticamente sobre os efectos subxectivos derivados das relacións dose-resposta (detalladas no seu libro Ketamine Dreams and Realities) mediante experimentos que realizou sobre si mesmo, normalmente mentres estaba dentro dunha cámara de flotación illada. Os relatos iniciais de Lily contribuíron en gran medida á comprensión dos dramáticos cambios na conciencia e na percepción inducidos pola ketamina.