La plus ancienne mention de l'expérimentation animale se trouve dans les écrits des Grecs aux deuxième et quatrième siècles avant Jésus-Christ. Aristote (Αριστοτέλης) (384 - 322 av. J.-C.) et Erasistratus (304 - 258 av. J.-C.) ont été parmi les premières personnes à faire des expériences sur des animaux vivants. Galen, un médecin de la Rome du deuxième siècle, connu comme le "père de la vivisection", disséquait des porcs et des chèvres. Avenzoar, un médecin arabe de l'Espagne du XIIe siècle, a testé des procédés chirurgicaux sur des animaux avant de les appliquer aux humains.
Les animaux ont souvent été utilisés dans l'histoire de l'étude scientifique. Dans les années 1880, Louis Pasteur a démontré la théorie des germes de la médecine en mettant du charbon dans des moutons. Dans les années 1890, Ivan Pavlov a utilisé des chiens pour décrire le conditionnement classique. Le 3 novembre 1957, un chien russe, Laika, est devenu le premier animal à tourner en orbite autour de la terre. Dans les années 1970, des traitements antibiotiques et des vaccins contre la lèpre ont été fabriqués à partir de tatous, puis administrés à l'homme. En 1974, Rudolf Jaenisch a produit le premier mammifère génétiquement modifié. Il a introduit l'ADN d'un virus dans le génome de souris. L'étude génétique s'est rapidement développée par la suite. En 1996, la brebis Dolly est née, le premier mammifère cloné.
Au XXe siècle, les tests toxicologiques sont devenus importants. Au XIXe siècle, les lois sur les drogues étaient moins strictes. Il n'était pas nécessaire de vérifier l'innocuité des médicaments. Mais en 1937, un médicament appelé Elixir Sulfanilamide a tué plus de 100 personnes. Ils provoquaient des douleurs, des vomissements et des crises de longue durée. Par la suite, le Congrès américain a adopté des lois stipulant que les médicaments devaient être testés sur des animaux avant d'être vendus. D'autres pays ont adopté des lois similaires.
Déjà au 17e siècle, les gens n'étaient pas d'accord sur les tests sur les animaux. En 1655, Edmund O'Meara a déclaré que "la misérable torture de la vivisection place le corps dans un état non naturel". O'Meara et d'autres ont dit que les animaux pouvaient être affectés par la douleur pendant la vivisection, ce qui rendait les résultats peu fiables. D'autres n'aiment pas non plus les tests sur les animaux car ils estiment que les animaux ne devraient pas être blessés pour les humains. D'autres se sont opposés aux tests sur les animaux pour différentes raisons : beaucoup pensaient que les animaux n'étaient pas aussi bons que les humains et qu'ils étaient si différents que les résultats des tests sur les animaux ne fonctionneraient pas sur les humains.
Les partisans avaient des points de vue différents. Ils soutenaient que les expériences sur les animaux étaient nécessaires à la connaissance. Claude Bernard, le "prince des vivisecteurs" et le père de la physiologie, a écrit en 1865 que "la science de la vie est une salle superbe et éblouissante de lumière (brillante) à laquelle on ne peut accéder qu'en passant par une longue et horrible cuisine". Il déclarait que "les expériences sur les animaux ... sont tout à fait concluantes pour la toxicologie et l'hygiène de l'homme ... les effets de ces substances sont les mêmes sur l'homme et sur les animaux, sauf différences de degré". Grâce à Bernard, l'expérimentation animale est devenue une méthode scientifique régulière. Mais, chose surprenante, sa femme, Marie Françoise Martin, a créé la première société anti-vivisection en France en 1883.
En 1896, le Dr Walter B. Cannon déclarait : "Les antivivisectionnistes sont le second des deux types que Theodore Roosevelt décrivait lorsqu'il disait : "Le bon sens sans conscience peut conduire au crime, mais la conscience sans bon sens peut conduire à la folie, qui est la servante du crime". "Le public a commencé à s'intéresser aux partisans et aux opposants de l'expérimentation animale lors de l'affaire des chiens bruns au début des années 1990. Dans l'affaire du chien brun, des centaines d'étudiants en médecine, de militants anti-vivisectionnistes et de policiers se sont disputés un monument à la mémoire d'un chien vivisectionné.
