Năm 1898 một nhóm các nhà khoa học và các kỹ sư, do Charles Benjamin Dudley dẫn đầu, lập ra ASTM để giải quyết những gãy vỡ đường sắt thường xuyên xảy ra, ảnh hưởng đến ngành công nghiệp đường sắt đang phát triển nhanh chóng. Nhóm phát triển một tiêu chuẩn cho thép được sử dụng để chế tạo đường ray. Ban đầu hội được gọi là "Hiệp hội Mỹ về thí nghiệm vật liệu", sau đó trở thành "Hiệp hội Thí nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ", và đến năm 2001 được đổi tên thành "ASTM Quốc tế".

Hiện nay ASTM Quốc tế có trụ sở tại Bỉ, Canada, Trung Quốc, Mexico, và Washington DC Hoa Kỳ.