Das Konzept der Robotik geht zumindest auf die alten Griechen zurück. In der griechischen Mythologie gab es mindestens eine Instanz von Robotern als mechanische Diener des griechischen Gottes der Technik, des Feuers und der Schmiede Hephaistos. In einem anderen griechischen Mythos fertigt Pygmalion, ein Meisterbildhauer aus Zypern, eine Statue namens Galatea an, die zum Leben erwacht. Um 350 v. Chr. baute ein brillanter griechischer Mathematiker, Archytas, einen mechanischen Vogel, „die Taube“, der mit Dampfkraft durch die Luft fliegen konnte. Dies ist einer der ersten bekannten Meilensteine in der Entwicklung des Feldes sowie das erste bespielte Modellflugzeug.
Viele Jahrhunderte später, im späten 1700. und frühen 1800. Jahrhundert, schlug die industrielle Revolution ein. Befeuert wurde dies durch Dampfkraft und weitgehende Automatisierung, insbesondere in der Textilproduktion. Der 1801 erfundene automatisierte Webstuhl funktionierte mit Lochkarteneingabe. Ein paar Jahrzehnte später, im Jahr 1822, stellte Charles Babbage der Royal Astronomical Society in Großbritannien einen Prototyp seiner „Differenzmaschine“ vor. Inspiriert vom automatisierten Webstuhl arbeitete auch diese Maschine auf Lochkartenbasis, doch Babbage starb, bevor ein Serienmodell gebaut werden konnte. Heute ist Babbage als „Vater der Computer“ bekannt, und alle Roboter verwenden Computer für ihr „Gehirn“.
Die moderne Ära der Robotik beginnt um 1959, als John McCarthy und Marvin Minsky das Labor für künstliche Intelligenz am MIT gründeten. Ein paar Jahre später schuf Heinrich Erst die erste moderne Roboterhand, und 1962 wurde Unimate, der erste Industrieroboter, entwickelt, um sich wiederholende oder gefährliche Aufgaben am Fließband von General Motors auszuführen. 1966 schuf das Stanford Research Institute Shakey, den ersten mobilen Roboter, der seine eigenen Aktionen kennt und darauf reagiert. 1967 schrieb Richard Greenblatt MacHack, das erste Schachprogramm, als Reaktion auf einen Artikel von Herbert Dreyfuss, der argumentierte, dass ein Computer ihn im Schach niemals schlagen würde.
In den nächsten Jahrzehnten gab es weitere Entwicklungen in der Robotik. Die Stanford University baute 1970 den Stanford Cart, einen intelligenten Line-Follower, und 1974 schuf Victor Scheinman den Silver Arm, einen Arm, der mit Hilfe von Berührungssensoren Maschinen aus kleinen Teilen zusammenbauen kann. Weitere Fortschritte gab es 1977, als die NASA die hochautomatisierten Voyager-Sonden zur Erforschung des äußeren Sonnensystems startete.
Die Spitzentechnologie der Robotik hat die Geschwindigkeit und Präzision von Robotermanipulatoren weiter verfeinert und Prototypen humanoider Roboter erstellt. 1986 startete Honda ein humanoides Robotikprogramm, das durch den Prototyp ASIMO repräsentiert wird, der von 11 bis 1986 2008 Versionen hatte. 2008 war der Roboter so weit fortgeschritten, dass er einem Menschen folgen konnte, indem er sich an den Händen hielt, erkannte Umgebung, Geräusche unterscheiden und sich bewegende Objekte beobachten.