비핵화 조약은 남미권 회의에서 승인되어 유엔의 환영을 받아 성립되었다. 이 조약이 실질적으로 남미 지역에 영향력을 행사한 것은 아르헨티나와 브라질의 비핵화 동참 이후이다.
1967년 이 조약은 멕시코시티의 뜰라텔롤코에서 열린 남미지역 회의에서 조인되었다. 유엔총회는 압도적으로 찬성하였고 당시 23개 남미 국가들이 참가하는 세계 최초의 일반 거주 지역 내(거주 지역이 아닌 곳까지 포함하면 공식 조약으로는 남극비핵화 조약이 먼저임) 비핵화 조약이 성립되었다. 이후 이 조약이 남미 대륙에 걸쳐 실질 지배력을 확보한 것은 1994년에 이르러서인데, 역내 두 강대국인 아르헨티나와 브라질이 멕시코 과달라하라에서 핵무장 노력을 포기할 것과 국제적 핵 비확산 노력에 동참할 것을 선언한 것이 1994년이기 때문이다. 이 때 두 나라는 핵확산금지 조약(NPT: Nuclear Non-Proliferation Treaty)과 뜰라텔롤코 조약에 대한 비준을 마쳐 실질적인 회원국이 되었다.