Dès 1738, le scientifique suisse Daniel Bernoulli utilisait la méthode de la pression différentielle-basée sur la première équation de Bernoulli-pour mesurer le débit d'eau. Plus tard, l'italien GB Venturi étudia l'utilisation du tube Venturi pour la mesure du débit et publia ses découvertes en 1791.
En 1886, l'Américain Clemens Herschel appliqua le principe du tube Venturi pour créer un appareil pratique de mesure du débit d'eau.
Du début au milieu du XXe siècle, les principes de mesure établis ont progressivement mûri ; les chercheurs ne limitent plus leur réflexion aux méthodes existantes mais se lancent plutôt dans de nouvelles voies d’exploration.
Dans les années 1930, des méthodes permettant de mesurer la vitesse d’écoulement des liquides et des gaz à l’aide d’ondes acoustiques ont commencé à émerger. Cependant, peu de progrès significatifs ont été réalisés dans ce domaine avant la Seconde Guerre mondiale ; ce n'est qu'en 1955 que le débitmètre Maxson-qui utilisait la méthode de circulation acoustique-a été introduit dans le but de mesurer le débit de carburant d'aviation.
À partir des années 1960, les instruments de mesure de débit ont commencé à évoluer vers plus de précision et de miniaturisation.
Grâce aux progrès rapides de la technologie des circuits intégrés, les débitmètres à ultrasons intégrant la technologie de boucle à verrouillage de phase -ont été largement adoptés. En outre, l'application étendue des micro-ordinateurs a considérablement amélioré les capacités de mesure du débit ; par exemple, l'intégration de micro-ordinateurs dans les vélocimètres laser Doppler a permis le traitement de signaux plus complexes.