Mesin pengilangan terawal ialah mesin pengilangan mendatar yang dicipta oleh American E. Whitney pada tahun 1818. Untuk mengisar alur lingkaran gerudi pintal, American JR Brown mencipta mesin pengilangan universal pertama pada tahun 1862, prototaip mesin pengilangan gantri. Sekitar tahun 1884, mesin pengilangan gantri muncul. Pada tahun 1920-an, mesin pengilangan separa-automatik muncul, dengan meja kerja menggunakan hentian untuk bertukar secara automatik antara "suapan-cepat" dan "suapan-pantas".
Selepas tahun 1950, mesin pengilangan berkembang pesat dari segi sistem kawalan. Penerapan kawalan digital telah meningkatkan tahap automasi mesin pengilangan. Terutama selepas tahun 1970-an, sistem kawalan digital-berasaskan mikropemproses dan penukar alat automatik telah digunakan pada mesin pengilangan, mengembangkan julat pemesinan dan meningkatkan ketepatan dan kecekapan pemesinan.
Dengan pengukuhan mekanisasi yang berterusan, pengaturcaraan CNC mula digunakan secara meluas dalam operasi alat mesin, sangat membebaskan tenaga kerja. Mesin pengilangan berprogram CNC-akan menggantikan operasi manual secara beransur-ansur. Keperluan untuk pekerja akan menjadi semakin tinggi, tetapi kecekapan yang terhasil juga akan meningkat.