Nhiều nhà vật lý, bao gồm Woldemar Voigt, George FitzGerald, Joseph Larmor, và chính Hendrik Lorentz đã từng thảo luận về ý nghĩa vật lý hàm chứa bởi những phương trình biến đổi này từ năm 1887.[1] Đầu năm 1889, Oliver Heaviside đã chỉ ra từ phương trình Maxwell rằng điện trường xung quanh các điện tích phân bố hình cầu phải suy giảm khỏi đối xứng cầu một khi những điện tích này trong chuyển động tương đối đối với nhau. FitzGerald sau đó phỏng đoán rằng sự méo điện trường theo như kết quả của Heaviside có thể áp dụng cho lý thuyết về lực liên kết giữa các phân tử. Một vài tháng sau, FitzGerald công bố phỏng đoán về các vật trong trạng thái chuyển động bị co ngắn kích thước khi ông muốn giải thích kết quả kỳ lạ về thí nghiệm tìm kiếm ê te của Michelson và Morley vào năm 1887. Năm 1892, Lorentz đã trình bày ý tưởng giống như thế một cách độc lập nhưng chi tiết hơn mà sau này gọi là giả thiết co độ dài FitzGerald–Lorentz.[2] Sự giải thích của họ đã được nhiều nhà vật lý biết đến trước thời điểm năm 1905.[3]

Lorentz (giai đoạn 1892–1904) và Larmor (1897–1900), những người ủng hộ giả thuyết ê te siêu sáng, cũng đi tìm phép biến đổi mà trong đó phương trình Maxwell là bất biến dưới sự biến đổi từ ê te sang một hệ quy chiếu chuyển động. Họ mở rộng giả thuyết sự co độ dài FitzGerald–Lorentz và tìm thấy rằng tọa độ thời gian phải được sửa đổi thành thời gian cục bộ. Henri Poincaré đưa ra cách giải thích mang ý nghĩa vật lý đối với thời gian cục bộ (đến xấp xỉ bậc nhất của v c {\displaystyle {\tfrac {v}{c}}} ) như là hệ quả của sự đồng bộ hóa các đồng hồ, khi ông giả sử rằng tốc độ ánh sáng không đổi trong các hệ quy chiếu chuyển động.[4] Larmor được công nhận là người đầu tiên hiểu được sự quan trọng của hiệu ứng dãn thời gian (time dilation) như là hệ quả của các phương trình của ông.[5]

Năm 1905, Poincaré là người đầu tiên nhận ra rằng biến đổi có tính chất cấu trúc toán học của một nhóm, và ông đặt tên nó theo Lorentz.[6]. Sau đó trong cùng năm Albert Einstein công bố bài báo mà ngày nay gọi là thuyết tương đối hẹp, khi ông chứng tỏ phép biến đổi Lorentz là hệ quả của nguyên lý tương đối và tính không đổi của vận tốc ánh sáng trong mọi hệ quy chiếu quán tính, qua đó bác bỏ sự tồn tại của ê te.[7]