十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的精密平面磨床加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的精密平面磨床。这些精密平面磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装精密平面磨床磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求精密平面磨床操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。
1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆精密平面磨床，是首次具有现代精密平面磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上，箱形床身提高了精密平面磨床刚度，并带有内圆磨削附件。1883年，这家公司制成精密平面磨床磨头装在立柱上、工作台作往复移动的平面磨床。
1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对精密平面磨床的发展有很大的推动作用。随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型的精密平面磨床相继问世。例如20世纪初，先后研制出加工气缸体的行星内圆磨床、曲轴磨床、凸轮轴精密平面磨床和带电磁吸盘的活塞环磨床等。
自动测量装置于1908年开始应用到磨床上。到了1920年前后，无心精密平面磨床、双端面精密平面磨床、轧辊精密平面磨床、导轨精密平面磨床，珩磨机和超精加工精密平面磨床等相继制成使用；50年代又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床；60年代末又出现了砂轮线速度达60～80米/秒的高速精密平面磨床和大切深、缓进给磨削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在精密平面磨床上得到了广泛的应用。
