La prima menzione della sperimentazione animale è contenuta negli scritti dei greci nel secondo e quarto secolo a.C. Aristotele (Αριστοτέλης) (384 - 322 a.C.) ed Erasistrato (304 - 258 a.C.) furono tra i primi a sperimentare esperimenti su animali vivi. Galeno, un medico della Roma del secondo secolo, conosciuto come il "padre della vivisezione", sezionava maiali e capre. Avenzoar, un medico arabo della Spagna del XII secolo, sperimentò i processi chirurgici sugli animali prima di applicarli all'uomo.
Gli animali sono stati spesso utilizzati nella storia dello studio scientifico. Negli anni Ottanta del XIX secolo, Louis Pasteur mostrò la teoria dei germi della medicina mettendo l'antrace nelle pecore. Negli anni novanta del XIX secolo, Ivan Pavlov ha usato i cani per descrivere il condizionamento classico. Il 3 novembre 1957, un cane russo, Laika, divenne il primo animale ad orbitare intorno alla terra. Negli anni '70, i trattamenti antibiotici e i vaccini per la lebbra sono stati fatti con gli armadilli, poi somministrati all'uomo. Nel 1974, Rudolf Jaenisch produsse il primo mammifero geneticamente modificato. Ha messo il DNA di un virus nel genoma dei topi. Lo studio genetico è cresciuto rapidamente dopo di allora. Nel 1996 è nata la pecora Dolly, il primo mammifero clonato.
Nel XX secolo, i test tossicologici divennero importanti. Nel XIX secolo, le leggi sulle droghe erano meno severe. Non era necessario controllare la sicurezza delle droghe. Ma nel 1937, una droga chiamata Elixir Sulfanilamide uccise più di 100 persone. Causavano grande e duraturo dolore, vomito e crisi. Dopo di che, il congresso degli Stati Uniti fece delle leggi che dicevano che le droghe dovevano essere testate sugli animali prima di poter essere vendute. Altri paesi hanno approvato leggi simili.
Già nel XVII secolo la gente non era d'accordo sulla sperimentazione animale. Nel 1655, Edmund O'Meara disse che "la miserabile tortura della vivisezione pone il corpo in uno stato innaturale". O'Meara e altri dicevano che gli animali possono essere colpiti dal dolore durante la vivisezione, rendendo i risultati inaffidabili. Ad altri non piacevano i test sugli animali perché ritenevano che gli animali non dovessero essere feriti per gli esseri umani. Altri si sono opposti ai test sugli animali per diverse ragioni: molti credevano che gli animali non fossero buoni come gli esseri umani e che fossero così diversi che i risultati dei test sugli animali non avrebbero funzionato sugli esseri umani.
I sostenitori avevano opinioni diverse. Sostenevano che gli esperimenti sugli animali erano necessari per la conoscenza. Claude Bernard, il "principe dei vivisettori" e padre della fisiologia, scrisse nel 1865 che "la scienza della vita è una superba e abbagliante (brillantemente) sala illuminata che può essere raggiunta solo passando per una lunga e orribile cucina". Egli dichiarò che "gli esperimenti sugli animali ... sono del tutto concludenti per la tossicologia e l'igiene dell'uomo ... gli effetti di queste sostanze sono gli stessi sull'uomo e sugli animali, salvo differenze di grado". A causa di Bernard, la sperimentazione sugli animali è diventata un metodo scientifico regolare. Sorprendentemente, però, sua moglie, Marie Françoise Martin, iniziò la prima società antivivisezione in Francia nel 1883.
Nel 1896, il dottor Walter B. Cannon disse: "Gli antivivisezionisti sono il secondo dei due tipi descritti da Theodore Roosevelt quando disse: "Il buon senso senza coscienza può portare al crimine, ma la coscienza senza buon senso può portare alla follia, che è l'ancella (serva) del crimine". Il pubblico ha iniziato a prestare attenzione ai sostenitori e agli oppositori della sperimentazione animale durante il caso del cane marrone all'inizio degli anni '90. "Il buon senso senza coscienza può portare al crimine, ma la coscienza senza buon senso può portare alla follia, che è la serva del crimine". Nel caso del cane marrone, centinaia di studenti di medicina, di anti-vivisezionisti e di polizia hanno litigato per la commemorazione di un cane vivisezionato.
