Lepton được phát hiện là electron, do nhà vật lý J.J. Thomson và các cộng sự người Anh khám phá ra vào năm 1897.[22][23] Sau đó vào năm 1930 Wolfgang Pauli đề xuất ra neutrino electron để "cứu" định luật bảo toàn năng lượng, định luật bảo toàn động lượng, và định luật bảo toàn mô men động lượng trong phân rã beta.[24] Lý thuyết của Pauli cho rằng có một hạt chưa được phát hiện đã mang theo năng lượng, động lượng, và mômen động lượng đi khỏi sau phản ứng hạt nhân. Neutrino electron khi ấy được đơn giản gọi là neutrino, bởi vì các nhà vật lý hạt vẫn chưa biết neutrino có các vị khác nhau (hay các "thế hệ" khác nhau).

Gần 40 năm kể từ khi phát hiện ra electron, Carl D. Anderson mới phát hiện ra hạt muon vào năm 1936. Do nó có khối lượng lớn hơn electron, ban đầu người ta xếp nó vào loại hạt meson hơn là hạt lepton.[25] Dần dần sau đó hạt muon thể hiện ra các tính chất tương tự như với electron hơn là của meson, vì muon không tham gia vào tương tác mạnh, do vậy các nhà vật lý đã phải phân loại lại muon: electron, muon, và neutrino (electron) được xếp vào một nhóm hạt mới – họ lepton. Năm 1962, Leon M. Lederman, Melvin Schwartz và Jack Steinberger chỉ ra tồn tại nhiều hơn một loại neutrino khi lần đầu tiên họ phát hiện thấy sự tương tác của neutrino muon, với phát hiện này ba nhà vật lý hạt nhận Giải Nobel Vật lý năm 1988, cho dù đến lúc đó lớp các vị neutrino khác nhau đã được lý thuyết tiên đoán là tồn tại.[26]

Hạt tau được phát hiện lần đầu tiên trong một loạt những quan sát thí nghiệm trong các năm 1974 và 1977 bởi Martin Lewis Perl và các cộng sự tại nhóm LBL group thuộc SLAC.[27] Giống nhu electron và muon, ngay lập tức các nhà vật lý hạt tiên đoán nó sẽ phải đi kèm với một loại neutrino. Chứng cứ đầu tiên về neutrino tau đến từ quan sát sự "thiếu hụt" năng lượng và động lượng khi hạt tau phân rã, tương tự như sự thiếu năng lượng và động lượng trong phân rã beta dẫn tới khám phá ra neutrino electron. Bằng chứng trực tiếp về tương tác của neutrino tau được công bố vào năm 2000 bởi nhóm DONUT tại Fermilab, và nó cũng là hạt cuối cùng trong Mô hình Chuẩn được quan sát trực tiếp,[28] trong khi boson Higgs được phát hiện một cách gián tiếp thông qua các kênh phân rã vào năm 2012 tại LHC.

Mặc dù mọi dữ liệu hiện tại là tương thích với ba thế hệ lepton, một số nhà vật lý hạt đang hướng tới tìm kiếm thế hệ thứ tư. Giới hạn dưới hiện tại về khối lượng của lepton mang điện thế hệ thứ tư là bằng &0000000000000100.800000100.8 GeV/c2,[29] trong khi neutrino đi kèm với nó sẽ có khối lượng ít nhất bằng &0000000000000045.00000045.0 GeV/c2.[30]