Begreppet robotik går åtminstone tillbaka till de gamla grekerna. Den grekiska mytologin hade åtminstone ett exempel på robotar, som mekaniska tjänare till den grekiska guden för teknik, eld och smedjan, Hefaistos. I en annan grekisk myt tillverkar Pygmalion, en mästerskulptör från Cypern, en staty som heter Galatea som kommer till liv. Omkring 350 f.Kr. byggde en briljant grekisk matematiker, Archytas, en mekanisk fågel, ”duvan”, som kunde flyga genom luften med ångkraft. Detta är en av de första kända milstolparna i utvecklingen av fältet, såväl som den första inspelade modellflygplanet.
Många århundraden senare, i slutet av 1700-talet och början av 1800-talet, slog den industriella revolutionen till. Detta drevs av ångkraft och omfattande automatisering, särskilt vid tillverkning av textilier. Den automatiserade vävstolen, som uppfanns 1801, fungerade med hjälp av hålkortsinmatning. Ett par decennier senare, 1822, introducerade Charles Babbage en prototyp av sin ”Difference Engine” till Royal Astronomical Society i Storbritannien. Inspirerad av den automatiserade vävstolen, arbetade denna maskin också baserat på hålkort, men Babbage dog innan en produktionsmodell kunde byggas. Idag är Babbage känd som ”datorns fader”, och alla robotar använder datorer för sina ”hjärnor”.
Robotteknikens moderna era börjar omkring 1959, när John McCarthy och Marvin Minsky etablerade labbet för artificiell intelligens vid MIT. Ett par år senare skapade Heinrich Erst den första moderna robothanden, och 1962 skapades Unimate, den första industriroboten, för att utföra repetitiva eller farliga uppgifter på General Motors löpande band. 1966 skapade Stanford Research Institute Shakey, den första mobila roboten som känner till och reagerar på sina egna handlingar. 1967 skrev Richard Greenblatt MacHack, det första schackspelarprogrammet, som reaktion på en artikel av Herbert Dreyfuss som hävdade att en dator aldrig skulle slå honom i schack.
De närmaste decennierna såg ytterligare utvecklingar inom robotik. Stanford University byggde Stanford-vagnen, en intelligent linjeföljare, 1970, och 1974 skapade Victor Scheinman Silver Arm, en arm som kan sätta ihop maskiner från små delar med hjälp av beröringssensorer. Ytterligare framsteg skedde 1977, när NASA lanserade de mycket automatiserade Voyager-sonderna för att utforska det yttre solsystemet.
Robotteknikens framkant fortsatte att förfina hastigheten och precisionen hos robotmanipulatorer samtidigt som man skapade prototyper av humanoida robotar. 1986 startade Honda ett humanoid robotikprogram, representerat av prototypen ASIMO, som hade 11 versioner från 1986 till 2008. 2008 hade roboten avancerat till den grad att den kunde följa med en människa genom att hålla hand, känna igen dess miljö, urskilja ljud och observera rörliga föremål.