Das ZDF begann am 1. April 1963 aus zwei Behelfsstudios in Eschborn und später in Wiesbaden zu senden und zog zum 6. Dezember 1984 in ein neues Sendezentrum in den Stadtteil Lerchenberg nach Mainz. Dort bewohnt das ZDF mit cirka einer Million Quadratmetern seitdem das größte Sendezentrum Europas. Weitere Studios befinden sich in jeder Landeshauptstadt. Berlin hat gleich zwei Sendestudios. Im Ausland unterhält das ZDF insgesamt 19 Auslandsstudios, wovon sich zwei in den Vereinigten Staaten in New York und Washington befinden. Das ZDF betreibt seit Februar 2010 einen Schwestersender namens ZDF HD, der hochauflösende Inhalte sendet.
Der Sender begann bereits im April 1963 sein Profil durch Sportsendungen zu schärfen. "das aktuelle sportstudio" - vormals "ZDF SPORTstudio" - ist bis heute eine der erfolgreichsten Sendungen des ZDF. Auch das Boulevard- und Ratgebermagazin "Drehscheibe" konnte bis zu seinem Ende im Jahr 1982 hohe Einschaltquoten verzeichnen. Das Programm für Kinder und Jugendliche wird unter ZDFtivi vermarktet und ist immer am Wochenende sowie an Feiertagen zu sehen.
Das ZDF darf wie das Erste nur beschränkt Werbung zeigen. Montags bis samstags ist Werbung nur bis 20:00 Uhr erlaubt und auf maximal 20 Minuten begrenzt. An Sonn- und Feiertagen ist keine Werbung gestattet. Kurze Produkthinweise wie „Gute Unterhaltung bei Wetten, dass..? wünscht...“ sind allerdings erlaubt. Jedoch ist dies nicht bei Nachrichten oder politiknahen Sendungen erlaubt.
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