Die Brücke und ihre Schwester, die Sagamore Bridge, wurden ab 1933 von der Public Works Administration für das United States Army Corps of Engineers gebaut, das sowohl die Brücken als auch den Kanal betreibt. Jede Brücke bietet vier Fahrspuren über eine 188 m lange Hauptspannweite mit einer 41 m langen Durchfahrtshöhe für Schiffe. Die Bauarbeiten wurden Anfang 1935 abgeschlossen und die Brücke am 22. Juni 1935 eröffnet. Die Zufahrten zur Hauptspannweite der Bourne-Brücke sind aufgrund der Topografie des Geländes wesentlich länger als die der Sagamore-Brücke. Die Brücke ersetzt eine frühere Zugbrücke aus dem Jahr 1911, und die Zugänge der ursprünglichen Zugbrücke sind immer noch zugänglich. Das heutige Bauwerk wurde errichtet, um der Verbreiterung des Kanals Rechnung zu tragen.
Die Brücke beginnt an einem großen Kreisverkehr auf der Cape-Cod-Seite. Auf der Festlandseite lag der New York Central Tugboat 16 von 1982 bis 2006 an der Zufahrt zur Brücke vom Kreisverkehr aus auf dem Trockenen und diente als lokale Attraktion.
Im Oktober 2019 empfahl das Army Corps of Engineers, die Brücke durch eine breitere Brücke mit vier Fahrspuren, einer Hilfsspur in jeder Richtung, Fahrrad- und Fußgängerwegen, Schultern und einem Mittelstreifen zu ersetzen. In der Empfehlung hieß es, dass der Ersatz kostengünstiger sei als der Ausbau der bestehenden Brücke, um lange Staus im Sommer zu vermeiden.