1962년 2월 3일 역사적인 기공식을 가진 울산공업단지의 개발계획은 크게 네 가지 부문으로 나눠 추진됐다. 연간 35만톤의 철강을 생산하는 '제철·제강 종합공장'과 '정유공장', '비료공장', '화력발전소'등 기간산업체를 짓는 것이었다. 그들 기간산업에 연계한 관련 산업체도 당연히 포함돼 있었다.
그러나 제1차 경제개발 5개년계획이 추진되던 1963년에 우리 나라는 심각한 외환위기를 맞았다. 정부가 야심차게 추진하던 울산공단의 개발이 엉거주춤할 수 밖에 없게 됐다. 1961년 말에 2억520여만 달러이던 외환보유고가 1963년 9월에는 1억540여만 달러로 크게 줄어 경제개발사업의 추진이 불가능해졌다. 전면적인 계획수정이 불가피하게 됐다.
나중에 현대자동차가 들어서는 염포동 일대에 짓기로 했던 종합제철공장을 제외시키기로 했다. 그 외에도 금속·기계 등의 중공업 분야도 대폭 축소키로 했으며, 수입대체를 목표로 추진하던 비료와 정유 등의 석유화학에 투자하기로 했다. 종합제철공장은 훗날 포항에 건설됨으로서 포항이 세계적인 철강도시로 성장하는 원동력이었다.
정부는 울산을 효율적인 공업도시로 만들기 위해 1962년 5월 14일에 국토건설청 고시 제149호에 의거해 울산 최초의 도시계획을 수립·발표했다. 울산의 자연환경을 최대한 활용해 문화공업도시로 만드는 것이 목표였다. 1962년에 8만5천이던 인구를 70년 18만, 81년 35만, 목표연도인 1986년에는 50만을 수용한다는 것이었다. 그리고 1990년에 100만명을 예상했다.
도시계획구역은 울산시 전역으로 1억7,600여만㎡. 주거지역은 20%인 3,532만㎡, 상업지역 2.5%인 456만㎡, 공업지역 15%인 2,553만㎡, 녹지지역 6%인 1,088만㎡, 풍치지구 22%인 3,956만㎡, 기타 지구 9%인 1,528만㎡, 미계획지구는 25.5%인 4,490만㎡였다. 공업지역은 여천동과 고사동, 매암동, 장생포동을 포함한 대현면 일대와 하상면 일대에 조성되고, 공업지역의 서북쪽인 신정동과 야음동 일대에 신시가지를 조성하는 것. 공업지역의 매연과 소음 등을 막기 위해 주거지역에 접해서 200-300m 너비의 차단녹지를 두게 계획했다.
그같은 계획에 따라 울산은 1962년에서 1981년까지 네 단계로 나눠 공단건설이 추진됐다. 1962년부터 66년까지의 1단계에는 정유공장 건설과 함께 관련 산업의 건설을 위한 부지 정지공사와 용수, 도로, 항만 등의 지원시설 건설의 착수기였다. 62년 9월 제1차 경제개발 5개년 계획의 전략사업인 1일 생산 3만배럴의 정유공장 건설공사에 착수해 63년 12월에 완공하고, 시운전을 거쳐 64년 4월에 가동을 시작했다. 울산공단 최초로 건설된 공장이었다.
1967년부터 71년까지의 2단계에는 우리 나라 석유화학산업의 시발인 '울산석유화학공업단지'가 부곡동 일대에 만들어지는 등 중화학 계열업체의 집적기였다. 그와 함께 64년 4월 가동을 시작한 정유공장의 확장과 함께 비료 등 대규모 공장이 여천지구와 매암지구에 잇따라 들어섰다. 지원시설인 화력발전소와 부두, 산업도로 등도 부분적으로 완공됐다.
1972년부터 76년까지의 3단계에는 염포와 미포지구에 자동차와 조선업체가 건설됐다. 그에 따라 그들 업체의 부품을 생산하는 계열 공장도 효문지구에 일부 지어져 가동을 시작했다. 또 기존 석유화학업체의 확장과 함께 관련 산업체도 늘어났다. 1977년부터 81년까지의 4단계는 중화학공업의 성숙기로 지칭된다. 석유화학 계열업체의 집적이 거의 완료되고, 자동차와 조선공업의 확대와 함께 미포지구에 엔진과 중전기, 철재, 목재 등의 업체가 자리잡았다.
울산공단은 1962년 정부가 건설하고, 지원·관리하는 '울산특정공업지구'로 지정된 이후, 세 차례 명칭이 변경됐다. 73년에 '산업기지개발촉진지역'으로 바뀌었다. 1991년부터는 '울산·미포국가산업단지'로 불리고 있다. 울산·미포국가산업단지는 업종의 특성에 따라 통상 울산석유화학공업단지와 여천지구, 매암지구, 용연지구, 효문지구, 미포지구 등 6개 지구로 나뉜다. 면적은 4616만1,000여㎡에 이른다.