El primer voltímetro, llamado galvanómetro, fue inventado por Andre-Marie Ampere en 1824. Fue el primer instrumento utilizado para medir la corriente eléctrica en un conductor.
Los primeros galvanómetros no eran muy precisos ni consistentes. Los voltímetros modernos miden la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito eléctrico. El primer voltímetro de tubo de vacío fue inventado en 1922 por E.B. Moulin en la Universidad de Cambridge.
El primer voltímetro digital fue inventado por Andrew Kay de Non-Linear Systems en 1954, lo que llevó a desarrollos adicionales, incluido el circuito de conversión de analógico a digital de doble pendiente. El uso de la tecnología digital ha mejorado la precisión del voltímetro hasta dentro del 1 por ciento.