En la década de los 70, Joseph Henry Condon y otros en los Laboratorios Bell desarrollaron el Sistema de Diseño de Circuitos Unix (UCDS), que automatizaba la laboriosa y propensa a errores tarea de convertir manualmente los dibujos para fabricar placas de circuitos con fines de investigación y desarrollo.
En la década de los 80, los responsables políticos y los gestores industriales de Estados Unidos se vieron obligados a tomar nota de que el dominio estadounidense en el campo de la fabricación de máquinas herramienta se evaporaba, en lo que se denominó la crisis de las máquinas herramienta. Numerosos proyectos trataron de contrarrestar estas tendencias en el área tradicional de CNC CAM, que había comenzado en Estados Unidos. Más tarde, cuando los sistemas de prototipado rápido salieron de los laboratorios para ser comercializados, se reconoció que los desarrollos eran ya internacionales y que las empresas estadounidenses de prototipado rápido no podían permitirse el lujo de dejar escapar el liderazgo. La Fundación Nacional de la Ciencia fue un paraguas para la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA), el Departamento de Energía de los Estados Unidos, el Departamento de Comercio NIST, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y la Oficina de Investigación Naval coordinaron estudios para informar a los planificadores estratégicos en sus deliberaciones. Uno de estos informes fue el Rapid Prototyping in Europe and Japan Panel Report de 1997, en el que Joseph J. Beaman, fundador de DTM Corporation, ofrece una perspectiva histórica:
Las raíces de la tecnología de prototipado rápido se remontan a las prácticas de topografía y fotoescultura. Dentro de la TOPOGRAFÍA, Blanther (1892) sugirió un método por capas para fabricar un molde para mapas topográficos de papel en relieve. El proceso consistía en cortar las líneas de contorno en una serie de placas que luego se apilaban. Matsubara (1974) de Mitsubishi propuso un proceso topográfico con una resina de fotopolímero fotoendurecible para formar finas capas apiladas para hacer un molde de fundición. La FOTOSCULTURA era una técnica del siglo XIX para crear réplicas tridimensionales exactas de objetos. Lo más famoso es que François Willeme (1860) colocó 24 cámaras en un conjunto circular y fotografió simultáneamente un objeto. La silueta de cada fotografía se utilizaba entonces para tallar una réplica. Morioka (1935, 1944) desarrolló un proceso híbrido de fotoescultura y topografía que utilizaba la luz estructurada para crear fotográficamente las líneas de contorno de un objeto. El proceso Munz (1956) reproducía una imagen tridimensional de un objeto mediante la exposición selectiva, capa por capa, de una emulsión fotográfica en un pistón de descenso. Después de la fijación, un cilindro sólido y transparente contiene una imagen del objeto.
– Joseph J. Beaman
«Los orígenes del prototipado rápido – El RP surge de la siempre creciente industria del CAD, más específicamente, del lado del modelado sólido del CAD. Antes de que se introdujera el modelado de sólidos a finales de la década de 1980, los modelos tridimensionales se creaban con marcos de alambre y superficies. Pero no fue hasta el desarrollo del verdadero modelado de sólidos que se pudieron desarrollar procesos innovadores como el RP. Charles Hull, que ayudó a fundar 3D Systems en 1986, desarrolló el primer proceso de RP. Este proceso, denominado estereolitografía, construye objetos mediante el curado de finas capas consecutivas de ciertas resinas líquidas sensibles a la luz ultravioleta con un láser de baja potencia. Con la introducción de la RP, los modelos sólidos de CAD podían cobrar vida de repente».
Las tecnologías denominadas Fabricación de Sólidos de Forma Libre son lo que hoy reconocemos como prototipado rápido, impresión 3D o fabricación aditiva: Swainson (1977), Schwerzel (1984) trabajaron en la polimerización de un polímero fotosensible en la intersección de dos rayos láser controlados por ordenador. Ciraud (1972) consideró la deposición magnetostática o electrostática con haz de electrones, láser o plasma para el revestimiento superficial sinterizado. Todos ellos fueron propuestos, pero se desconoce si se construyeron máquinas que funcionaran. Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya, fue el primero en publicar un modelo sólido fabricado con un sistema de prototipado rápido de fotopolímeros (1981). El primer sistema de prototipado rápido en 3D basado en el modelado por deposición fundida (FDM) fue fabricado en abril de 1992 por Stratasys, pero la patente no se publicó hasta el 9 de junio de 1992. Sanders Prototype, Inc. introdujo la primera impresora 3D de sobremesa de inyección de tinta (3DP) utilizando una invención del 4 de agosto de 1992 (Helinski), Modelmaker 6Pro a finales de 1993 y luego la impresora 3D industrial más grande, Modelmaker 2, en 1997. Z-Corp, utilizando la unión de polvos 3DP del MIT para la fundición directa (DSP) inventada en 1993, se introdujo en el mercado en 1995. Incluso en esa fecha tan temprana se consideró que la tecnología tenía un lugar en la práctica de la fabricación. Una salida de baja resolución y baja resistencia tenía valor en la verificación del diseño, la fabricación de moldes, las plantillas de producción y otras áreas. Los resultados han avanzado constantemente hacia usos de mayor especificación. Sanders Prototype, Inc. (Solidscape ) comenzó como un fabricante de impresión 3D de prototipado rápido con el Modelmaker 6Pro para hacer patrones termoplásticos de sacrificio de modelos CAD utiliza la tecnología de inyección de tinta de una sola boquilla.
Se buscan constantemente innovaciones, para mejorar la velocidad y la capacidad de hacer frente a las aplicaciones de producción en masa. Un desarrollo espectacular que el RP comparte con otras áreas relacionadas con el CNC es la apertura de las aplicaciones de alto nivel que constituyen toda la cadena de herramientas CAD-CAM. Esto ha creado una comunidad de fabricantes de dispositivos de baja resolución. Los aficionados han hecho incluso incursiones en diseños de dispositivos con efecto láser más exigentes
La primera lista de procesos o tecnologías de fabricación de RP publicada en 1993 fue escrita por Marshall Burns y explica cada proceso muy detalladamente. También nombra algunas tecnologías que fueron precursoras de los nombres de la lista siguiente. Por ejemplo: Visual Impact Corporation sólo fabricó un prototipo de impresora para la deposición de cera y luego licenció la patente a Sanders Prototype, Inc. BPM utilizó los mismos inyectores de tinta y materiales.