Le premier agent sanguin utilisé comme arme de destruction massive a été le phosgène. Le phosgène a été utilisé pour la première fois par l'armée allemande pour attaquer l'armée britannique en 1915. Par la suite, le phosgène a été souvent utilisé pendant la Première Guerre mondiale. Des pays des deux camps - dont l'Allemagne, la France, le Royaume-Uni et les États-Unis - ont utilisé le phosgène pour attaquer les soldats ennemis. Souvent, ils le mélangeaient avec du chlore, dans le but de tuer plus de gens. Le phosgène a causé environ 85 % des 100 000 décès causés par les gaz toxiques pendant la guerre (soit un total d'environ 85 000 morts).
En 1919, la Royal Air Force britannique a largué du gaz d'arsenic sur des soldats bolcheviques pendant la guerre civile russe.
Le phosgène a également été souvent utilisé par l'armée impériale japonaise contre la Chine pendant la seconde guerre sino-japonaise (1937-1945).
Pendant l'Holocauste, les nazis ont utilisé une forme de cyanure d'hydrogène appelée Zyklon B pour tuer les gens dans les chambres à gaz de leurs camps de la mort et de concentration.
Après la découverte des gaz neurotoxiques, les agents sanguins n'ont plus été utilisés autant. Cependant, dans les années 1980, l'Irak a utilisé du chlorure de cyanogène contre l'Iran dans le cadre de la guerre Iran-Irak.
Depuis 1924, les États-Unis utilisent le cyanure d'hydrogène dans les chambres à gaz pour exécuter les prisonniers condamnés à mort. La plupart des États utilisent aujourd'hui d'autres moyens d'exécution. Cependant, l'exécution par le cyanure d'hydrogène est toujours légale dans six États.