Il primo voltmetro, chiamato galvanometro, fu inventato da Andre-Marie Ampere nel 1824. Fu il primo strumento utilizzato per misurare la corrente elettrica in un conduttore.
I primi galvanometri non erano molto accurati o coerenti. I moderni voltmetri misurano la differenza di potenziale tra due punti su un circuito elettrico. Il primo voltmetro valvolare è stato inventato nel 1922 da E.B. Moulin all'Università di Cambridge.
Il primo voltmetro digitale è stato inventato da Andrew Kay di Non-Linear Systems nel 1954, portando a ulteriori sviluppi, tra cui il circuito di conversione analogico-digitale a doppia pendenza. L'uso della tecnologia digitale ha migliorato la precisione del voltmetro fino all'1%.