O primeiro voltímetro, chamado galvanômetro, foi inventado por Andre-Marie Ampere em 1824. Foi o primeiro instrumento usado para medir a corrente elétrica em um condutor.
Os primeiros galvanômetros não eram muito precisos ou consistentes. Voltímetros modernos medem a diferença de potencial entre dois pontos em um circuito elétrico. O primeiro voltímetro de tubo de vácuo foi inventado em 1922 por E.B. Moulin na Universidade de Cambridge.
O primeiro voltímetro digital foi inventado por Andrew Kay da Non-Linear Systems em 1954, levando a novos desenvolvimentos, incluindo o circuito de conversão analógico-digital de inclinação dupla. O uso de tecnologia digital melhorou a precisão do voltímetro para 1 por cento.