Ethylen oxide được nhà hóa học người Pháp Charles-Adolphe Wurtz báo cáo lần đầu tiên vào năm 1859[13], người đã điều chế nó bằng cách để 2-chloroethanol tác dụng với kali hydroxide:

Cl–CH2CH2–OH + KOH → (CH2CH2)O + KCl + H2O

Wurtz đo điểm sôi của ethylen oxide là 13,5 °C (56,3 °F), cao hơn một chút so với giá trị hiện tại và phát hiện ra khả năng phản ứng của ethylen oxide với acid và muối của kim loại.[14] Wurtz đã nhầm tưởng rằng ethylen oxide có các đặc tính của một bazơ hữu cơ. Quan niệm sai lầm này vẫn tồn tại cho đến năm 1896 khi Georg Bredig phát hiện ra rằng ethylen oxide không phải là chất điện phân.[14][15] Bredig thấy nó khác với các ether khác - đặc biệt bởi xu hướng tham gia vào các phản ứng cộng, đặc trưng của các hợp chất không bão hòa - đã là một vấn đề tranh luận từ lâu. Cấu trúc tam giác dị vòng của ethylen oxide được đề xuất vào năm 1868 hoặc sớm hơn.[16]

Quá trình tổng hợp năm 1859 của Wurtz từ lâu vẫn là phương pháp điều chế ethylen oxide duy nhất, mặc dù đã có nhiều nỗ lực, bao gồm cả chính Wurtz, để sản xuất ethylen oxide trực tiếp từ Ethylen.[17] Chỉ đến năm 1931, nhà hóa học người Pháp Theodore Lefort mới phát triển phương pháp oxy hóa trực tiếp ethylen với sự có mặt của chất xúc tác bạc.[18] Kể từ năm 1940, hầu hết tất cả các sản xuất công nghiệp của ethylen oxide đều dựa vào quy trình này.[19] Tiệt trùng bằng ethylen oxide để bảo quản gia vị đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1938 cho nhà hóa học người Mỹ Lloyd Hall. Ethylen oxide đã đạt được tầm quan trọng công nghiệp trong Chiến tranh thế giới thứ nhất như là tiền thân của cả chất làm mát ethylen glycol và khí mù tạt của vũ khí hóa học.