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狀的解決方案，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。 家用3D打印機
德國發布了壹款迄今為止最高速的納米級別微型3d打印機——Photonic Professional GT。 這款Photonic Professional GT 3D打印機，能制作納米級別的微型結構，以最高的分辨率，快速的打印寬度，打印出不超過人類頭發直徑的三維物體。
最小的3D打印機
世上最小的3D打印機來自維也納技術大學，由其化學研究員和機械工程師研制。這款迷妳3D打印機只有大裝牛奶盒大小，重量約3.3磅（約1.5公斤），造價1200歐元（約1.1萬元人民幣）。相比於其他的打印技術，這款3D打印機的成本大大降低。研發人員還在對打印機進行材料和技術的進壹步實驗，希望能夠早日面世。
最大的3D打印機
華中科技大學史玉升科研團隊經過十多年努力，實現重大突破，研發出全球最大的“3D打印機”。這壹“3D打印機”可加工零件長寬最大尺寸均達到1.2米。從理論上說，只要長寬尺寸小於1.2米的零件（高度無需限制），都可通過這部機器“打印”出來。這項技術將復雜的零件制造變為簡單的由下至上的二維疊加，大大降低了設計與制造的復雜度，讓壹些傳統方式無法加工的奇異結構制造變得快捷，壹些復雜鑄件的生產由傳統的3個月縮短到10天左右。
大連理工大學參與研發的最大加工尺寸達1.8米的世界最大激光3D打印機進入調試階段，其采用“輪廓線掃描”的獨特技術路線，可以制作大型工業樣件及結構復雜的鑄造模具。這種基於“輪廓失效”的激光三維打印方法已獲得兩項國家發明專利。該激光3D打印機只需打印零件每壹層的輪廓線，使輪廓線上砂子的覆膜樹脂碳化失效，再按照常規方法在180℃加熱爐內將打印過的砂子加熱固化和後處理剝離，就可以得到原型件或鑄模。這種打印方法的加工時間與零件的表面積成正比，大大提升打印效率，打印速度可達到壹般3D打印的5—15倍。
彩印3D打印機
2013年5月上市了這種類型的3D打印機新產品“ProJet x60”系列。ProJet品牌主要有四種造型方法的裝置。其余三種均是使用光硬化性樹脂的類型，包括用激光硬化光硬化性樹脂液面的類型、從噴嘴噴出光硬化性樹脂後照射光進行硬化的類型（這種類型的造型材料還可以使用蠟）、向薄膜上的光硬化性樹脂照射經過掩模的光的類型。高端機型ProJet 660Pro和ProJet 860Pro可以使用CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）4種顏色的粘合劑，實現600萬色以上的顏色ProJet 260C和ProJet 460Plus使用CMY三種顏色的粘合劑）。
3D打印機器人
2013年11月23日，西安電子科技大學展出3D打印機器人，這是壹臺遠程體感控制服務機器人，最主要的功能是照顧老人。很多老人行動不便，有了機器人助手，只要對著攝像頭做出手勢，機器人就能模仿動作去做家務。