平成１５年十勝沖地震（Ｍ＝８．０）において、震源から遠く離れた苫小牧地域で長周期地震動による石油タンクの火災が発生したことを踏まえ、地震調査研究推進本部（地震本部）では、平成１９年度から長周期地震動を予測する手法の研究に着手し、その研究成果は平成２１年および平成２４年に長周期地震動予測地図試作版として公開した。
平成２３年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震では、長周期地震動によって東日本から西日本の広い範囲で高層ビルが揺れてエレベーターの損傷や什器転倒などの被害が発生し、高層ビルの長周期地震動への対策の見直しが必要となった。そのような中、地震本部は、海溝型巨大地震の強震動予測を見直す必要があると指摘した（「新たな地震調査研究の推進に関する新総合施策」の改訂（平成２４年９月６日））。
平成２３年度および平成２４年度の成果報告書では、上記の長周期地震動予測地図試作版や東北地方太平洋沖地震に関する知見等を踏まえて、南海トラフ及び相模トラフで発生するマグニチュード８〜９級の海溝型地震を対象として、長周期地震動ハザードの評価に必要な時刻歴波形の計算を行い、震源モデル、地下構造モデル、計算手法の妥当性について検討した。