Haliucinogeninis ketamino poveikis buvo aptiktas naudojant jį anestezijai ir jo nutekėjimui į gatvę bei jo vartojimo pramogoms ir vėlesnių priklausomybių plitimui. Apžvelgus gydytojų ir mokslininkų ataskaitas, matyti, kad maždaug 40 % pacientų, suleidus medžiagą į veną ar į raumenis, praėjus kelioms minutėms, atsiranda regos ir klausos haliucinacijos, susijaudinimas ir neracionalus šizofrenomimetinis elgesys, kurios paprastai išsisklaido maždaug po 45–60 minučių.
Disociatyvi psichodelinė būsena, kurią sukelia ketaminas, buvo nuodugniai ir giliai ištirta amerikiečių psichiatro, neurologo ir psichonauto prof. Johno Lilly atliktuose eksperimentuose. Lilly sistemingai pranešė apie subjektyvų poveikį, atsirandantį dėl dozės ir atsako santykio (išsamiai aprašyta jo knygoje Ketamino sapnai ir realybė), eksperimentais, kuriuos jis atliko su savimi, dažniausiai būdamas izoliuotoje plūduriuojančioje kameroje. Pirmieji Lily pasakojimai labai padėjo suprasti dramatiškus ketamino sukeltus sąmonės ir suvokimo pokyčius.
