Agrākā frēzmašīna bija horizontālā frēzmašīna, ko 1818. gadā izgudroja amerikānis E. Vitnijs. Lai izfrēzētu vīturbjmašīnu spirālveida rievas, amerikānis Dž.R. Brauns 1862. gadā izveidoja pirmo universālo frēzmašīnu, portāla frēzmašīnas prototipu. Ap 1884. gadu parādījās portāla frēzmašīnas. 20. gadsimta 20. gados parādījās pus-automātiskās frēzmašīnas, kurās darbgalds izmantoja pieturas, lai automātiski pārslēgtos starp "ātro padevi" un "ātro{11}}padevi".
Pēc 1950. gada frēzmašīnas strauji attīstījās vadības sistēmu ziņā. Digitālās vadības pielietošana ievērojami uzlaboja frēzmašīnu automatizācijas līmeni. Īpaši pēc 1970. gadiem frēzmašīnās tika izmantotas uz mikroprocesoriem{4}}bāzētas digitālās vadības sistēmas un automātiskie instrumentu mainītāji, paplašinot apstrādes diapazonu un uzlabojot apstrādes precizitāti un efektivitāti.
Nepārtraukti pastiprinoties mehanizācijai, CNC programmēšanu sāka plaši izmantot darbgaldu darbībā, ievērojami atbrīvojot darbaspēku. CNC-programmētas frēzmašīnas pakāpeniski aizstās manuālo darbību. Prasības darbiniekiem kļūs arvien augstākas, taču pieaugs arī no tā izrietošā efektivitāte.