A primeira menção a testes em animais está nos escritos dos gregos nos séculos II e IV a.C. Aristóteles (Αριστοτέλης) (384 - 322 a.C.) e Erasistratus (304 - 258 a.C.) foram algumas das primeiras pessoas a experimentar experiências com animais vivos. Galen, um médico da Roma do segundo século que era conhecido como o "pai da vivissecção", porcos e cabritos dissecados. Avenzoar, um médico árabe na Espanha do século XII, testou processos cirúrgicos em animais antes de aplicá-los em humanos.
Os animais têm sido utilizados com freqüência na história do estudo científico. Na década de 1880, Louis Pasteur mostrou a teoria germinativa da medicina ao colocar antraz em ovelhas. Na década de 1890, Ivan Pavlov usou famosos cães para descrever o condicionamento clássico. Em 3 de novembro de 1957, um cão russo, Laika, tornou-se o primeiro animal a orbitar a terra. Nos anos 70, tratamentos antibióticos e vacinas contra a lepra foram feitos usando tatus, então dados a humanos. Em 1974, Rudolf Jaenisch produziu o primeiro mamífero geneticamente modificado. Ele colocou DNA de um vírus no genoma de camundongos. O estudo genético cresceu rapidamente depois disso. Em 1996, nasceu a ovelha Dolly, o primeiro mamífero clonado.
No século XX, os testes toxicológicos se tornaram importantes. No século XIX, as leis sobre drogas eram menos rigorosas. As drogas não precisavam ser verificadas quanto à segurança. Mas em 1937, uma droga chamada Elixir Sulfanilamida matou mais de 100 pessoas. Elas causavam grandes e duradouras dores, vômitos e convulsões. Depois disso, o congresso dos EUA fez leis que diziam que as drogas tinham que ser testadas em animais antes que pudessem ser vendidas. Outros países aprovaram leis semelhantes.
Mesmo no século XVII, as pessoas discordavam sobre os testes em animais. Em 1655, Edmund O'Meara disse que "a tortura miserável da vivissecção coloca o corpo em um estado não natural". O'Meara e outros disseram que os animais poderiam ser afetados pela dor durante a vivissecção, tornando os resultados pouco confiáveis. Outros também não gostaram dos testes com animais porque sentiram que os animais não deveriam ser feridos por humanos. Outros se opunham aos testes em animais por diferentes razões: muitos acreditavam que os animais não eram tão bons quanto os humanos e que eram tão diferentes que os resultados dos testes em animais não funcionariam em humanos.
Os apoiadores tinham visões diferentes. Eles argumentavam que os experimentos com animais eram necessários para o conhecimento. Claude Bernard, o "príncipe dos vivissetores" e o pai da fisiologia famoso escreveu em 1865 que "a ciência da vida é um salão soberbo e deslumbrantemente (brilhantemente) iluminado que só pode ser alcançado passando por uma cozinha longa e sinistra". Ele declarou que "as experiências em animais ... são inteiramente conclusivas para a toxicologia e higiene do homem ... os efeitos dessas substâncias são os mesmos no homem e nos animais, exceto pelas diferenças de grau". Por causa de Bernard, os testes em animais tornaram-se um método científico regular. Surpreendentemente, porém, sua esposa, Marie Françoise Martin, iniciou a primeira sociedade anti-vivisecção na França em 1883.
Em 1896, o Dr. Walter B. Cannon disse: "Os antivivisectionists são o segundo dos dois tipos que Theodore Roosevelt descreveu quando disse: 'O senso comum sem consciência pode levar ao crime, mas a consciência sem senso comum pode levar à loucura, que é a escrava (serviçal) do crime'. "O público começou a dar sua atenção aos apoiadores e opositores dos testes em animais durante o caso do cão marrom no início dos anos 90. No caso do cão marrom, centenas de estudantes de medicina, anti-vivisectionists e policiais discutiram sobre um memorial a um cão vivisected.