История появления Учкудука связана с обнаружением в 1950-е годы в этой местности советским инженером Александром Матвеевым залежей урана, в котором СССР остро нуждался.

По представлениям геологов того времени, урановые руды могли быть обнаружены только в горах, поэтому сначала были открыты залежи в районе поселения Янгиабад Узбекской ССР и в Киргизской ССР.
По мере развития геофизической аппаратуры ею стали оснащать и авиацию. Такая аппаратура имелась, в частности, на самолёте Ли-2, который барражировал над пустыней Кызылкум.
Над месторождением приборы зафиксировали мощнейший всплеск излучения, о чём доложили в Москву. Срочно была организована геологоразведочная экспедиция для более детальной оценки месторождения.
Руководство экспедиции распорядилось выкопать три колодца, вода из которых использовалась для питья, а также для гигиенических потребностей и технических нужд. Отсюда и название Учкудук (три колодца).
Далее на этом месте расположилась стационарная геологическая партия № 54, которая просуществовала до середины 1960-х годов. 2 марта 1961 года Учкудук стал посёлком городского типа, он относился к Бухарской области[3].
В конце 1960-х годов благодаря стремительному росту объёмов добычи руды урана как открытым, так и подземным способом (а в дальнейшем и методом подземного выщелачивания) посёлок начал активно развиваться.
Начались массовые приезды на постоянную работу горняков и инженерно-технических специалистов со всего СССР. В 1978 году Учкудук получил статус города.
До 1979 года он также имел статус закрытого секретного стратегического объекта. А 20 апреля 1982 года из частей Бухарской области была образована Навоийская область, в состав которой вошёл и Учкудук.