3D打印思想起源於19世紀末的美國，並在20世紀80年代得以發展和推廣。3D打印是科技融合體模型中最新的高“維度”的體現之壹，中國物聯網校企聯盟把它稱作“上上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場”。
19世紀末，美國研究出了的照相雕塑和地貌成形技術，隨後產生了打印技術的3D打印核心制造思想。
20世紀80年代以前，三維打印機數量很少，大多集中在“科學怪人”和電子產品愛好者手中。主要用來打印像珠寶、玩具、工具、廚房用品之類的東西。甚至有汽車專家打印出了汽車零部件，然後根據塑料模型去訂制真正市面上買到的零部件。
1979年，美國科學家RF Housholder獲得類似“快速成型”技術的專利，但沒有被商業化。
20世紀80年代已有雛形，其學名為“快速成型”。20世紀80年代中期，SLS被在美國得克薩斯州大學奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開發出來並獲得專利，項目由DARPA贊助的。
到20世紀80年代後期，美國科學家發明了壹種可打印出三維效果的打印機，並已將其成功推向市場，3D打印技術發展成熟並被廣泛應用。普通打印機能打印壹些報告等平面紙張資料。而這種最新發明的打印機，它不僅使立體物品的造價降低，且激發了人們的想象力。未來3D打印機的應用將會更加廣泛。
1995年，麻省理工創造了“三維打印”壹詞，當時的畢業生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨打印機方案，變為把約束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案。
2003年以來三維打印機的銷售逐漸擴大，價格也開始下降。