Primul voltmetru, numit galvanometru, a fost inventat de Andre-Marie Ampere în 1824. Acesta a fost primul instrument folosit pentru a măsura curentul electric într-un conductor.
Galvanometrele timpurii nu erau foarte precise sau coerente. Voltmetrele moderne măsoară diferența de potențial dintre două puncte pe un circuit electric. Primul voltmetru cu tub vid a fost inventat în 1922 de E.B. Moulin la Universitatea din Cambridge.
Primul voltmetru digital a fost inventat de Andrew Kay de sisteme non-lineare în 1954, ceea ce a dus la evoluții ulterioare, inclusiv circuitul de conversie analog-digital cu dublă pantă. Utilizarea tehnologiei digitale a îmbunătățit acuratețea voltmetrului cu 1%.