Genndy Tartakovsky contó que en una de sus habituales cataratas de ideas, dibujó una bailarina alta y delgada, algo nada extraño al ser de origen ruso, y le agregó al lado una figura petisita y regordeta inspirada en su hermano mayor Alex. Esa fue la génesis de El Laboratorio de Dexter (Dexter´s Laboratory), aunque todavía faltaba mucho para que llegara a la TV. Tras desarrollar un poco más la premisa, el Tarta convirtió la historia en un par de cortos para cumplir con unas tareas del Cal Arts. Los trabajos fueron vistos por un profesor que trabajaba para el Cartoon Network quien le aconsejó presentarlos para el proyecto What a Cartoon Show! del canal, que por entonces estaba en ciernes. De esta manera, el episodio piloto de Dexter´s Laboratory se estrenó en el segmento World Premiere Toon (WPT) el 26 de Febrero de 1995, y se convirtió en el primero en conseguir un programa propio por votación de los televidentes; y en el segundo de producción original después del legendario Space Ghost: Coast to Coast.
El Laboratorio de Dexter cuenta la historia de un niño de 10 años que tiene un recinto construido en el sótano de su casa donde se dedica a construir las más alocadas creaciones que su ilimitado coeficiente intelectual le permite. Por fortuna para él, sus distraídos padres no han notado nada acerca de su hobby. La que sí está al tanto de los movimientos del niño es su hermana mayor, Dee Dee, que suele ingresar al laboratorio cada dos por tres pese a tener vedada la entrada gracias a sus constantes metidas de pata (enfundada en zapatillas de bailarina). A pesar de todo, en muchas ocasiones es la propia Dee Dee quien salva la situación y aconseja a Dexter sobre la manera en la que tiene que solucionar los líos que arma ya que tiene un sentido común inversamente proporcional a su intelecto.
Luego de ganar la votación del WPT, Tartakovsky reunió a un grupo de colaboradores que incluía a Craig McCracken, Seth McFarlane, Paul Rudish, Rob Renzetti, John McIntyre, Butch Hartman (que más tarde crearía a los Fairy OddParents, conocidos en Latinoamérica como Los Padrinos Mágicos) y Chris Savino y con ellos produjo la primera temporada de Dexter cuyo estreno oficial en el Cartoon Network se produjo el 28 de Abril de 1996.
Cada episodio, de unos 22 minutos de duración, consta de tres segmentos: el primero y el tercero tratan sobre Dexter mientras que el segundo lo ocupan personajes surgidos del universo de la serie. Después de una primera temporada de éxito, Hanna Barbera produjo una nueva, más extensa, que culminó con un episodio especial (Last but not Beast) de 25 minutos de duración. La serie fue cancelada finalmente en 1998. En 1999, Tartakovsky fue seducido por la idea de revivir a Dexter, y lo hizo con el telefilm Dexter´s Lab: Ego Trip pero luego se negó a producir más capítulos debido a que ya estaba encaminado en la realización de Samurai Jack. Al resto del equipo las cosas también le salieron redondas: McCracken había convertido a Las chicas superpoderosas (Powerpuff Girls) en super populares y Seth McFarlane probaba las mieles del éxito (y la vinagre de la censura) con Padre de Familia (Family Guy). Una tercera temporada de Dexter se estrenó en 2001 pero, al no contar con el atractivo equipo de las dos primeras (Tartakovski oficiaba solo de productor ejecutivo), terminó cancelada al término de la cuarta, ocurrido el 21 de Noviembre de 2003.
Fueron en total 78 episodios y un telefilm, aunque también hubo tres videoclips de hip hop extraídos de la banda sonora de la serie; y Eliminación grosera (Dexter´s Rude Removal), un capítulo casi inédito dirigido al público adulto –con palabrotas incluidas- emitido solo en convenciones, aunque finalmente se subió al canal de YouTube de Adult Swim en 2013 tras el clamor popular.
Dos segmentos acompañaron a Dexter: Los Amigos de la Justicia (The Justice Friends) y Marque M para Mono (Dial M for Monkey). La primera era una inocente parodia de los superhéroes de Marvel y DC mientras que la otra –cuyo título refería a la película Dial M for Murder de Alfred Hitchcock- narraba las aventuras de un monito que vivía en el laboratorio pero que en realidad era un agente secreto.
