Van Gogh empezó a pintar a finales de verano de 1888 y continuó durante el año siguiente. Su casa en Arles tenía la fachada pintada de amarillo; eso, junto con el ardiente sol mediterráneo del sur de Francia, le inspiraron para elaborar esta serie. Uno de los cuadros fue a decorar la habitación de su amigo Paul Gauguin. Las pinturas muestran girasoles en todas las etapas de su vida, desde plenamente en flor hasta que se marchitan.
Las pinturas fueron innovadoras en el uso de todo el espectro del color amarillo, que Van Gogh emplea en una gama cromática conjunta con naranjas, ocres, marrones, beiges, etc. El color está aplicado con pinceladas fuertes, agresivas, en pequeños toques salteados, destacando la plasticidad de la pintura, que crea un fino relieve en la tela, para dar volumen a los girasoles. Para resaltar el amarillo y el naranja, emplea verde y azul cielo en los contornos, creando un efecto de suave intensidad lumínica.
En marzo de 1987 obtuvo resonancia mundial la noticia de la compra de un Jarrón con quince girasoles por el magnate japonés Yasuo Goto en una subasta en Christie's de Londres, pagando 39.921.750 dólares. La pintura reside en la actualidad en el Seiji Togo Yasuda Memorial Museum of Modern Art de Tokio. Después de la compra se planteó una controversia sobre si se trataba de una auténtica obra de Van Gogh o una falsificación de Emile Schuffenecker.