As origens do Dimorphos ainda não foram definitivamente estabelecidas pelos cientistas. Uma teoria sugere que Dimorphos e Didymos já foram um único objeto cósmico que sofreu uma colisão energética no passado, fazendo com que o sistema proto-Didymos se dividisse em dois corpos distintos. Outra teoria propõe que os asteróides nunca foram um único objeto, mas sim formados de forma independente dentro da mesma vizinhança celestial e evoluíram para ficarem ligados gravitacionalmente ao longo do tempo.