早在公元前350年，古希臘著名的哲學家亞里士多德在文獻中對齒輪有過記錄。公元前250年左右，數學家阿基米德也在文獻中對使用了渦輪蝸桿的卷揚機進行了說明。
在現今伊拉克凱特斯芬遺跡中還保存著公元前的齒輪
齒輪在我國的歷史也源遠流長。據史料記載，遠在公元前400~200年的中國古代就已開始使用齒輪，在我國山西出土的青銅齒輪是迄今已發現的最古老齒輪，作為反映古代科學技術成就的指南車就是以齒輪機構為核心的機械裝置。
15世紀后半的意大利文藝復興時期，著名的全才列奧納多.達芬奇[1452?1519]，不僅在文化藝術方面，在齒輪技術史上也留下了不可磨滅的功績，經過了500年以上，現在的齒輪仍然保留著當時素描的原型。
直到17世紀末，人們才開始研究能正確傳遞運動的輪齒形狀。18世紀，歐洲工業革命以后，齒輪傳動的應用日益廣泛；先是發展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20世紀初，漸開線齒輪已在應用中占了優勢。其后又發展了變位齒輪、圓弧齒輪、錐齒輪、斜齒輪等等。
現代齒輪技術已達到：齒輪模數0.004～100毫米；齒輪直徑由1毫米～150米；傳遞功率可達十萬千瓦；轉速可達十萬轉/分；最高的圓周速度達300米/秒。
國際上，動力傳動齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標準化方向發展。特殊齒輪的應用、行星齒輪裝置的發展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪設計方面的一些特點。
