L'inventeur américain John Wesley Hyatt et son frère Isaiah ont breveté la première machine de moulage par injection en 1872. Cette machine était relativement simple comparée aux machines utilisées aujourd'hui: elle fonctionnait comme une grande aiguille hypodermique, utilisant un piston pour injecter du plastique à travers une cylindre dans un moule. L'industrie a progressé lentement au fil des ans, produisant des produits tels que des cols, des boutons et des peignes.
Les chimistes allemands Arthur Eichengrün et Theodore Becker ont inventé les premières formes solubles d'acétate de cellulose en 1903, beaucoup moins inflammable que le nitrate de cellulose. Il a finalement été rendu disponible sous la forme d'une poudre à partir de laquelle il a été facilement moulé par injection. Arthur Eichengrün a développé la première presse à injecter en 1919. En 1939, Arthur Eichengrün a breveté le moulage par injection d'acétate de cellulose plastifié.
L'industrie s'est développée rapidement dans les années 1940 parce que la Seconde Guerre mondiale a créé une énorme demande pour des produits peu coûteux et fabriqués en série. En 1946, l'inventeur américain James Watson Hendry construit la première machine d'injection à vis, ce qui permet un contrôle beaucoup plus précis de la vitesse d'injection et de la qualité des articles produits. Cette machine permettait également de mélanger le matériau avant l'injection, de sorte que le plastique coloré ou recyclé puisse être ajouté au matériau vierge et mélangé soigneusement avant d'être injecté. Aujourd'hui, les machines d'injection à vis représentent la grande majorité de toutes les machines d'injection. Dans les années 1970, Hendry développa le premier procédé de moulage par injection assistée par gaz, qui permit la production d'articles creux complexes qui se refroidirent rapidement. Ceci a grandement amélioré la flexibilité de conception ainsi que la résistance et la finition des pièces fabriquées tout en réduisant le temps de production, le coût, le poids et le gaspillage.
L'industrie du moulage par injection de plastique a évolué au fil des ans en produisant des peignes et des boutons pour produire une vaste gamme de produits destinés à de nombreux secteurs: automobile, médical, aérospatial, produits de consommation, jouets, plomberie, emballage et construction.