石油が2600年以上前に中国人によって発見されて以来、人は滑らかな物質の用途を見つけました。早い段階で、それは竹のパイプラインを通って輸送され、潤滑、武器、薬、インク、照明などに使用されました。しかし、エドウィンドレーク大佐が1800年にペンシルベニア州で石油を攻撃し、1901年にテキサス州の有名なスピンドルトップフィールドが発見されるまで、それは実際には目立たなくなりました。
その過程で、ジョン・エリスという名前のアメリカ人医師は、石油の薬用使用の見通しに興味をそそられました。その方向に真の価値がないことに失望した彼は、医療行為を放棄し、動物性脂肪やその他の化合物の使用に代わる蒸気エンジン用の全石油高粘度潤滑剤の開発を目的として、1866年に石油精製会社を設立しました。
世界が石油の潤滑特性の用途を見つけるにつれて、標準化のシステムの必要性が生じました。 1911年、Society of Automotive Engineers（SAE）は、モーターオイルの粘度に関する多くの基準の最初のものを発表しました。彼らは、一方ではオイルがエンジン潤滑油としての使用にどれほど適しているかを反映し、他方では消費者が解釈しやすいシステムの設計に着手しました。その最初の仕様では、特定の動作温度（212°F）での性能に基づいて、5つの異なるグレードのモーターオイルが指定されていました。
数十年後、これらの元のグレード指定に、寒冷地でのパフォーマンスを向上させることができる一連の冬用グレード（「W」で指定）が追加されたときに、業界に大きな変化が起こりました。これらのオイルは、華氏0度での粘度（厚さ）によって指定されました。
50年代には、エルビス、チャックベリー、リトルリチャードが紹介された可能性がありますが、最初のマルチウェイトモーターオイルも提供されました。エンジニアリングの進歩により、粘度向上剤、つまりオイルが加熱されたときにオイルの粘稠度または厚さ（粘度）を変更できる化学添加剤が開発されました。その開発により、広範囲の温度で一貫して機能する石油への扉が開かれました。寒冷地の車両は、夏と冬に異なる種類のオイルを必要としなくなりました。 「10W-30」と「10W-40」のグレードの製品が人気になりました。
また、第二次世界大戦に続いて、新しいタイプの石油が誕生しました。むしろ、それは作成されました。 （実際には、1929年に開発されましたが、開発は10年後に加速しました）。戦争中、石油不足により、国々は軍隊のために十分な在庫を維持することが困難になりました。特にドイツは、別の解決策を必要としていることに気づきました。その時まで、石油は地中深くから汲み上げられた原油から抽出され蒸留されていました。科学者たちは初めて、実験室で人工的に石油を設計することができました。高度に精製された原油をベースストック（またはその他の化合物）として使用することで、分子を操作して、「従来の」石油よりも優れた品質の製品を作成できます。
この新しい「合成」技術はピンチに役立ち、航空宇宙産業で採用されましたが、70年代まで自動車で広く使用できるようにはなりませんでした。 AMSOILは1972年に完全な合成製品を市場に投入し、Mobil OilCompanyがそれに続いた。 90年代までに、ほとんどの主要な石油会社は合成製品を提供するようになりました。残念ながら、合成油は古いエンジンで問題を引き起こすという評判を築きました。一部のメーカーは、オイルシールを食い尽くし、エンジンの漏れを引き起こす可能性のある過酷な洗剤を含む製品を提供していました。これらの問題は後年解決されましたが、一般の人々は従来の石油の代わりに合成油を採用するのに時間がかかりました。
今日、合成油は多くの新しい車両に標準装備されています。エンジン技術の進歩により、エンジンは以前よりも小さく、軽く、強力になりました。新しいエンジンは、内部可動部品間の公差も厳しくなります。これらの進歩により、モーターオイルはより薄く、分子構造がより一貫している必要があります。一部のエンジンの仕様に合わせて製造できるのは合成油のみです。そのため、合成モーターオイルは、ホンダやトヨタからメルセデス、ポルシェ、BMWに至るまで、多くの自動車メーカーの頼りになる潤滑油になっています。そして今日、5W-20、0W-20、0W-16などの軽量グレードが人気を博しています。