Vôn kế đầu tiên, được gọi là điện kế, được phát minh bởi Andre-Marie Ampere vào năm 1824. Đây là dụng cụ đầu tiên được sử dụng để đo dòng điện trong dây dẫn.
Các điện kế ban đầu không chính xác hoặc nhất quán. Các vôn kế hiện đại đo hiệu điện thế giữa hai điểm trên một mạch điện. Vôn kế ống chân không đầu tiên được phát minh vào năm 1922 bởi E.B. Moulin tại Đại học Cambridge.
Vôn kế kỹ thuật số đầu tiên được phát minh bởi Andrew Kay của Hệ thống Phi tuyến tính vào năm 1954, dẫn đến những phát triển hơn nữa, bao gồm cả mạch chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số độ dốc kép. Việc sử dụng công nghệ kỹ thuật số đã cải thiện độ chính xác của vôn kế lên đến 1 phần trăm.