Muitos historiadores atribuem o primeiro mecanismo de engrenagem conhecido à Carruagem que aponta para o sul na China antiga. Engrenagens dentadas foram descritas posteriormente pelos gregos antigos.
A Carruagem Apontando para o Sul chinesa foi projetada no século 27 a.C. pelo imperador Huang Di. Mais tarde, foi recriada pelo designer chinês Ma Jun, que viveu entre 200 e 260 d.C. A carruagem era um veículo com rodas dentadas e um indicador que sempre apontava para o sul, como uma bússola, mas sem a necessidade de um ímã.
Durante o século IV a.C., o filósofo e cientista grego antigo Aristóteles escreveu sobre uma roda que gira e gira outra roda na direção oposta. No século III a.C., rodas d'água e relógios eram comuns na península grega. Eles também apareceram nos esboços de Leonardo da Vinci. No entanto, a primeira menção específica de engrenagens não aconteceu até 50 d.C. Herói de Alexandria, um matemático e inventor na Grécia, foi o primeiro a escrever sobre elas.
A primeira patente para fresagem de engrenagens foi registrada em 1835 pelo inventor inglês Joseph Whitworth. A fresagem de engrenagens é o processo em que os dentes das engrenagens são cortados. A tecnologia de engrenagens avançou progressivamente ao longo dos séculos 19 e 20.