Betalningen, 70 dollar per aktie, föreslås ske både kontant och med aktier. Det framgår av ett pressmeddelande.
Den största delen, 60 dollar, föreslås betalas kontant medan 10 dollar föreslås betalas via Broadcom-aktier.
Erbjudandet gäller även om Qualcomms pågående förvärv av NXP inte skulle slutföras, uppges det.
Broadcom och Qualcomm, tillsammans med NXP, skulle under 2017 ha haft sammanlagda intäkter på 51 miljarder dollar och ett ebitda-resultat på cirka 23 miljarder dollar, inklusive synergier, uppger Broadcom.
Enligt det förvärvande bolaget innebär erbjudandet en "omedelbar, betydande och tilltalande premium för Qualcomms aktieägare".
Medieuppgifter läckte ut om transaktionen i fredags, vilket fick Qualcomms aktie att stiga. Om man jämför med sista betalkurs i torsdags innebär erbjudandet en budpremie på 28 procent, uppger Broadcom. Sett över en 30-dagarsperiod (volymviktat) är budpremien 33 procent, framhålls det vidare.
För att stödja transaktionen avser Silver Lake Partners tillhandahålla finansiering om 5 miljarder dollar via konvertibla skuldebrev.
Nyligen skrev Bloomberg News med hänvisning till icke namngivna källor att Qualcomm förbereder sig för att avvisa ett bud på 100 miljarder dollar som Broadcom väntades lägga inom kort, med argumentet att budet undervärderar bolaget.
Justerat för övertagande om skulder om cirka 25 miljarder dollar värderas Qualcomm i affären till cirka 103 miljarder dollar.
Financial Times skriver med hänvisning till personer med kännedom om frågan att Qualcomm väntas avvisa Broadcoms erbjudande som för lågt och behäftat med regulatorisk risk.
Qualcomm uppger i ett uttalande att styrelsen, i kombination med finansiella och juridiska rådgivare, kommer att bedöma erbjudandet och välja den handlingsväg som är bäst för Qualcomms aktieägare. Bolaget kommer inte att ge några ytterligare kommentarer förrän styrelsen har slutfört sin översyn, heter det.
Om Broadcom lyckas förvärva Qualcomm skulle det vara den största fusionen i tekniksektorn och skapa ett bolag med ett marknadsvärde på över 200 miljarder dollar.
Nyhetsbyrån Direkt/Di Digital.