十五世紀(jì)的機(jī)床雛形，由于制造鐘表和武器的需要，出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車(chē)床和齒輪加工機(jī)床，以及水力驅(qū)動(dòng)的炮筒鏜床。1501年左右，意大利人列奧納多·達(dá)芬奇曾繪制過(guò)車(chē)床、鏜床、螺紋加工機(jī)床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖，其中已有曲柄、飛輪、和軸承等新機(jī)構(gòu)。中國(guó)明朝出版的《天工開(kāi)物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤(pán)旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水來(lái)剖切玉石。

工業(yè)革命導(dǎo)致了各種機(jī)床的產(chǎn)生和改進(jìn)。十八世紀(jì)的工業(yè)革命推動(dòng)了機(jī)床的發(fā)展。1774年，英國(guó)人威爾金森（全名約翰·威爾金森）發(fā)明了較精密的炮筒鏜床。次年，他用這臺(tái)炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機(jī)的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又于1775年制造了一臺(tái)水輪驅(qū)動(dòng)的汽缸鏜床，促進(jìn)了蒸汽機(jī)的發(fā)展。從此，機(jī)床開(kāi)始用蒸汽機(jī)通過(guò)曲軸驅(qū)動(dòng)。

1797年，英國(guó)人莫茲利創(chuàng)制成的車(chē)床由絲杠傳動(dòng)刀架，能實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給和車(chē)削螺紋，這是機(jī)床結(jié)構(gòu)的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為“英國(guó)機(jī)床工業(yè)之父”。

19世紀(jì)，由于紡織、動(dòng)力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火生產(chǎn)的推動(dòng)，各種類(lèi)型的機(jī)床相繼出現(xiàn)。1817年，英國(guó)人羅伯茨創(chuàng)制龍門(mén)刨床；1818年美國(guó)人惠特尼（全名伊萊·惠特尼）制成臥式銑床；1876年，美國(guó)制成外圓磨床；1835和1897年又先后發(fā)明滾齒機(jī)和插齒機(jī)。

工業(yè)技術(shù)發(fā)展的中心，從十九世紀(jì)起就悄悄從英國(guó)移向美國(guó)。在把英國(guó)的技術(shù)聲望奪過(guò)去的人中，惠特尼堪稱佼佼者。惠特尼聰穎過(guò)人，具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，他率先研究出了作為大規(guī)模生產(chǎn)的可更換部件的系統(tǒng)。至今還很活躍的惠特尼工程公司，早在19世紀(jì)四十年代就研制成功了一種轉(zhuǎn)塔式六角車(chē)床。這種車(chē)床是隨著工件制做的復(fù)雜化和精細(xì)化而問(wèn)世的，在這種車(chē)床中，裝有一個(gè)絞盤(pán)，各種需要的刀具都安裝在絞盤(pán)上，這樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)固定工具的轉(zhuǎn)塔，就可以把工具轉(zhuǎn)到所需的位置上。