Počátky gravimetrie můžeme datovat do konce šestnáctého století, kdy Galileo Galilei (1564-1642) studoval volný pád. Přišel na to, že všechna tělesa padají k zemi rychlostí v=g*t (kde g je velikost gravitačního zrychlení a t čas pádu). K dalšímu poznání gravitačního pole přispěl Johann Kepler (1571-1630), když definoval zákony o pohybu planet a Sir Isaac Newton (1643-1727), který za pomoci diferenciálního a integrálního počtu odvodil teoreticky gravitační zákon. Dalším významným vědcem byl Henry Cavendish (1731-1810), jenž změřil gravitační konstantu s chybou 1.2% (dnes ϰ=6.6725985*10-11*m3*kg-1*s-2). Nakonec Pierre Bouguer (1698-1758) vypracoval teorii tíhového pole Země.
K využití gravimetrie v geologii došlo ale až na přelomu 19. a 20. století, poté co Loránd Eötvös (1848-1919) zkonstruoval gravitační torzní váhy. Počátkem roku 1920 byly torzní váhy použity pro ropnou prospekci v Texasu. První terénní gravimetry se začaly používat ve 40. letech. V tu dobu se také začaly používat grafické metody interpretace a v 60.-70. letech se přešlo k interpretaci počítačové.