Dans le courant des années 50 Dassault recherche un successeur aux Flamant. Les moteurs à pistons de l'époque ne permettant pas de répondre aux performances souhaitées pour l'aviation d'affaires, les études s'orientent tout naturellement vers les réacteurs. Après plusieurs projets proposés par le bureau d'études de Dassault de Mérignac (monoréacteur à aile delta, quadriréacteur à aile basse, biréacteur à l'arrière du fuselage et aile basse en flèche, biréacteur sous voilure à aile médiane "Méditerranée"), l'attention de Dassault se porte finalement sur un avion équipé de 2 réacteurs à l'arrière du fuselage et aile en flèche, appelé Mystère 20, devenant ainsi le 1er avion d'affaires français à réaction. Le 7 juin 1962 Dassault et Sud-Aviation signent un accord de coopération afin de lancer en commun et à leurs frais l'étude et la fabrication d'un prototype. Sud-Aviation sera chargée de la fabrication de la voilure tandis que Dassault, à Mérignac, est responsable la totalité des études et de l'assemblage final du Mystère 20.
Le prototype, propulsé par des Pratt et Whitney JT12 A-8 de 1490 kg de poussée chacun, effectue son 1er vol à Mérignac le 4 mai 1963 piloté par René Bigand. Le jour même de ce vol avait lieu une visite d'une délégation de la PANAM qui cherchait à diversifier ses activités en créant un département "Avions d'affaires". Cette délégation comprenait Charles Lindberg (le héros de la traversée de l'Atlantique en 1927) qui aurait déclaré à Juan Tripp, Directeur de la PANAM, : "I've found your bird" (j'ai trouvé votre avion). Deux mois après, le 10 juillet 1964, le prototype vole avec deux réacteurs double flux General Electric CF700, condition sine qua non imposée par la PANAM pour l'obtention du marché. Ainsi redéfini pour les besoins américains la PANAM commande 40 exemplaires de l'avion plus une option sur 120. L'avion est alors baptisé Falcon, à la demande de PANAM. La certification en catégorie transport, acquise le 9 juin 1965, fut immédiatement suivie par des livraisons. Le 10 juin 1965, Jacqueline Auriol battit le record du monde féminin de vitesse en circuit fermé de 1000 km (catégorie C-1g) à 859.51 km/h sur le trajet Istres-Cazaux-Istres, ce record tient toujours. Le 17 juin, elle battait le même record sur 2000 km à 819 km/h.
Lorsque la production a cessé en 1989, 524 avions ont été produits.

Le Falcon 20 possède une aile basse, deux moteurs à l'arrière, empenage horizontal à mi-hauteur de la dérive qui n'est pas sans rappeller celle des chasseurs Mystère, 5 gros hublots ronds, jamais de réservoirs en bouts d'ailes ni de winglets, porte de forme rectangulaire, pare-brise avec vitre frontale.

Pour éviter une multitude de comparaisons, elles sont limitées ici aux avions dont la longueur est supérieure à 15 m ou dont la proximité des caractéristiques peut induire en erreur.

Outre les avions de la famille Falcon, la confusion est possible avec (voir fiche du Falcon 10 pour certains de ces avions) :

De nombreux gouvernements, opérateurs privés, armées, ou même compagnies aériennes.