Dès son arrivée à Arles, le 8 février 1888, la représentation des "effets de nuit" constitue une préoccupation constante pour Van Gogh. En avril 1888, il écrit à son frère Théo : "Il me faut une nuit étoilée avec des cyprès ou, peut-être, au-dessus d'un champ de blé mur". En juin, c'est au peintre Emile Bernard qu'il confie : "Mais quand donc ferai-je le Ciel étoilé, ce tableau qui, toujours, me préoccupe" et, en septembre, dans une lettre à sa soeur, il évoque le même sujet : "Souvent, il me semble que la nuit est encore plus richement colorée que le jour". En ce même mois de septembre, il réalise enfin son obsédant projet.
Il peint d'abord un coin de ciel nocturne dans La terrasse d'un café sur la place du forum à Arles (Otterlo, Rijksmuseum Kröller-Muller). Puis cette vue du Rhône où il transcrit magnifiquement les couleurs qu'il perçoit dans l'obscurité. Les bleus dominent : bleu de Prusse, outremer ou de cobalt. Les lumières à gaz de la ville brillent d'un orange intense et se reflètent dans l'eau. Les étoiles scintillent comme des pierres précieuses.
