3D Systems được thành lập tại Valencia, California bởi Chuck Hull, nhà phát minh và người giữ bằng sáng chế của hệ thống tạo mẫu nhanh đầu tiên (SLA). Trước khi có công nghệ tạo mẫu nhanh bằng SLA của Hull, các mô hình khái niệm cần rất nhiều thời gian và tiền bạc để sản xuất. Sự đổi mới của SLA đã giảm các khoản chi phí đồng thời tăng chất lượng và độ chính xác của mô hình. Tuy nhiên, các hệ thống SLA ban đầu rất phức tạp và tốn kém, và phải thiết kế lại rất nhiều trước khi đạt được tính khả thi thương mại. Các vấn đề chính liên quan đến biến chứng thủy động lực học và hóa học. Năm 1996, sự ra đời củalaser bán dẫn cho phép Hull và nhóm của ông cải cách vật liệu của họ. Các kỹ sư giao thông, chăm sóc sức khỏe và các sản phẩm tiêu dùng đã giúp tạo ra các giai đoạn sớm trong nghiên cứu và phát triển tạo mẫu nhanh của 3D Systems. Những ngành công nghiệp này vẫn là những người theo dõi chính công nghệ của 3D Systems.

Năm 2003, Hull được kế tục bởi Avi Reichental. Cả hai Reichental và Hull được liệt kê trong top hai mươi người có ảnh hưởng nhất trong công nghệ nhanh bởi TCT Magazine.[4] Hull vẫn là thành viên tích cực của hội đồng quản trị 3D Systems và là Giám đốc công nghệ và Phó chủ tịch điều hành của công ty.[5] 3D Systems đã chuyển trụ sở chính sang Rock Hill, South Carolina, do có môi trường kinh doanh thuận lợi, chi phí kinh doanh thấp hơn và lợi ích đầu tư và thuế đáng kể là lý do cho việc di chuyển.[6]

Vào năm 2015, Reichental đã từ chức Chủ tịch và Giám đốc điều hành của 3D Systems, Inc. và được thay thế, trên cơ sở tạm thời, bởi Trưởng ban Pháp chế của công ty Andrew Johnson.[7]

Vào ngày 4 tháng 4 năm 2016, Ban quản trị 3D Systems đã bổ nhiệm Vyomesh Joshi (VJ) làm Chủ tịch và Giám đốc điều hành.[8]