Les Flaming Lips voient le jour en 1983, à Oklahoma City quand le guitariste Wayne Coyne aurait vraisemblablement chipé une collection d'instruments dans une église. Il aurait ensuite enrôlé son frère et chanteur Mark de même que le bassiste Michael Ivins afin de partir un groupe. Optant pour le sobriquet The Flaming Lips, un nom qui prendrait son origine dans un film porno, la formation fait ses débuts dans un bar de travestis. Après avoir passé toute une panoplie de batteurs, ils arrêtent leur choix sur Richard English peu avant l'enregistrement de leur premier album éponyme paru en 1985 sur leur étiquette Lovely Sorts of Death.
Après le départ de Mike, qui choisit la vie de famille et se marie, Wayne prend la relève au micro et à l'écriture. Poursuivant leur carrière dans la forme d'un trio, les Flaming Lips offrent l'album Hear It Is en 1986 qui est suivi, en 1987, par Oh My Gawd!!. Lors d'une tournée avec Les Butthole Surfers, le groupe s'arrête à Buffalo où il fait la rencontre du promoteur de spectacle Jonathan Donahue. Après une séance d'improvisation en compagnie du nouveau projet de Donahue, Mercury Rev, lui et Coyne deviennent de très bons amis et Donahue devient le technicien de son du groupe.
Après un enregistrement difficile pour l'album Telepathic Surgery en 1988, English décide de quitter, laissant Coyne et Ivins à eux-mêmes. La situation ne dure pas très longtemps puisque les Lips dénichent le batteur Nathan Roberts alors que Donahue opte pour le nom Dingus et devient membre officiel de la formation à temps pour l'excellent A Priest Driven Ambulance qui paraît en 1990. Au même moment, il participe à l'enregistrement du premier album de Mercury Rev, Terself Is Steam. Après une série de conversations téléphoniques avec des représentants de Warner Bros., les Lips signent finalement un contrat en 1991 et font leurs débuts sur une étiquette majeure avec It to Death in the Future Head qui est lancé en 1992. L'album passe inaperçu et Donahue quitte peu après afin de se concentrer sur Mercury Rev. Il est imité par Roberts qui décide lui aussi de quitter.
Les Flaming Lips profitent de l'arrivée du guitariste Ronald Jones et du batteur Steven Drozd pour enregistrer le sublime Transmissions from the Satellite Heart paru en 1993. Les réactions initiales sont mitigées, mais un an après la sortie de l'album, le simple She Don't Use Jelly devient un succès qui permet au groupe de percer le Top 40. Les Lips profitent au maximum de leurs 15 minutes de gloire en participant notamment à des émissions sur MTV en plus de partir en tournée avec Candlebox et de faire du lip-sync lors d'un épisode de la populaire série télévisée Beverly Hills 90210.
Après la sortie de l'album à édition limitée Provinding Needles for Your Balloons, le groupe revient à la charge en 1995 avec Clouds Taste Metallic, un disque débordant de maturité qui est marqué par la percée des simples Bad Days, This Here Giraffe et Brainville. Malgré tout, l'album ne remporte pas autant de succès que son prédécesseur et le groupe se retrouve à nouveau collé avec son étiquette de formation-culte.
En 1996, l'univers des Lips s'écroule alors que Jones disparaît dans une quête spirituelle dont il ne revient jamais alors que la main de Drozd vient bien près d'être amputée inutilement après une morsure d'araignée. À la même époque, Ivins est victime d'un étrange délit de fuite après qu'une roue se soit détachée d'un véhicule et qu'elle ait violemment frappé le côté de sa voiture. Ironiquement, Coyne a certains problèmes d'automobile de son côté lorsque son projet de diriger un orchestre de 40 véhicules jouant des partitions différentes dans leurs radios amène les fans à se questionner sur sa santé mentale. «J'essayais d'expliquer aux gens ce que je voulais et je n'arrivais pas à le faire correctement», explique-t-il en parlant de son expérience appelée Parking Lot Experiment.
L'année suivante, les Lips sont de nouveau en formule trio, puisque Jones n'a pas été remplacé, sont de retour en studio pour enregistrer un album révolutionnaire et expérimental intitulé Zareeka qui paraît en 1997. Il s'agit d'un ensemble de quatre disques qui doivent être joués simultanément. A Collection of Songs Representing an Enthusiasm for Recording...by Amateurs, compilation de leurs années sur l'étiquette Restless paraît en 1998 et l'année suivante, le groupe propose un autre album étourdissant avec The Soft Bulletin.
Après une absence de trois ans, l'année 2002 est fertile en nouveautés avec l'album Yoshimi Battles the Pink Robots de même qu'un album-double retraçant encore une fois leurs années chez Restless Records. Yoshimi permet aux Flaming Lips de récolter les éloges du public et de la critique. La formation en profite en passant la moitié de l'année en tournée avec Beck soit pour ouvrir ou pour agir comme groupe d'accompagnement. Le groupe ne chôme pas non plus en 2003 avec la sortie du EP Fight Test en plus d'inviter Justin Timberlake à partager la scène avec eux pour la radio de la BBC et commence à travailler sur un premier film intitulé Christmas on Mars.
Le groupe retourne en studio en 2004 et en ressort avec l'album At War with the Mystics, qui paraît en 2006. Entre temps, les FLaming Lips lancent aussi le documendaire The Fearless Freaks. At War with the Mystics vaut au groupe une nomination aux Grammys. EN 2008, Christmas on Mars prend finalement l'affiche et est jumelé à une bande originale. La formation revient avec Embryonic en 2009.
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