Bron och dess syskon Sagamore Bridge byggdes med början 1933 av Public Works Administration för United States Army Corps of Engineers, som driver både broarna och kanalen. Varje bro har fyra körfält för trafik på en 188 m lång huvudspann, med en 41 m hög fartygshöjd. Byggnationen avslutades i början av 1935 och bron öppnades den 22 juni 1935. Tillvägagångssätten till huvudspannet på Bourne Bridge är betydligt längre än till Sagamore Bridge på grund av markens topografi. Bron ersätter en tidigare dragbro från 1911, och den ursprungliga dragbroens tillfarter är fortfarande tillgängliga. Den nuvarande strukturen byggdes för att klara kanalens breddning.
Bron börjar vid en större rotary i Cape Cod-änden. På fastlandssidan satt New York Central Tugboat 16 på torra land vid tillfarten till bron från roteln från 1982 till 2006 och fungerade som en lokal attraktion.
I oktober 2019 rekommenderade ingenjörskåren Army Corps of Engineers att bron skulle ersättas med en bredare bro med fyra körfält, ett extra körfält i vardera riktningen, cykel- och gångvägar, skuldror och en mittremsa. Enligt rekommendationen var det mer kostnadseffektivt att byta ut bron än att uppgradera den befintliga bron för att minska de långa sommaruppehållen.