Nền thiên văn Hy Lạp đã cho rằng Trái Đất có hình cầu từ thế kỷ 3 trước công nguyên, và quả địa cầu mặt đất cổ xưa nhất cũng xuất hiện ở thời kỳ đó. Ví dụ sớm nhất về quả cầu kiểu này là quả địa cầu do Krates xứ Mallos ở Cilicia (nay là Çukurova thuộc Thổ Nhĩ Kỳ) tạo ra vào giữa thế kỷ 2 trước công nguyên.

Ngày nay con người không còn giữ được bất kỳ quả địa cầu mặt đất nào ra đời từ thời Cổ đại đến thời Trung cổ. Một ví dụ về quả cầu thiên thể còn tồn tại đến ngày nay là quả cầu trên bức tượng Farnese Atlas - trong đó thể hiện thần Atlas vác một quả cầu. Đây là bản sao của một bức tượng Hy Lạp cổ, có từ thế kỷ thứ 2 trước công nguyên và hiện đang trưng bày ở Bảo tàng Napoli, Ý.[1]

Các quả cầu mặt đất đầu tiên thể hiện toàn bộ Cựu Thế giới được chế tác ở các nước Hồi giáo.[2][3] Theo David Woodward, một ví dụ về quả cầu loại này là quả cầu do nhà thiên văn học người Ba Tư là Jamal ad-Din mang đến Bắc Kinh, Trung Quốc vào năm 1267.[4]

Quả địa cầu mặt đất cổ nhất còn giữ được đến nay là quả cầu Erdapfel do Martin Behaim làm ra tại Nürnberg, Đức vào năm 1492, trên đó chưa thể hiện châu Mỹ.[1][5] Quả địa cầu cổ nhất có thể hiện Tân thế giới là quả cầu làm bằng trứng đà điểu khoảng năm 1500.[6] Một quả cầu "trông đặc biệt hiện đại" được Taqi al-Din ở Đài thiên văn Taqi al-Din Istanbul làm ra trong thập niên 1570.[7]

Quả địa cầu thiên thể đầu tiên được đúc nguyên khối được chế tác bởi các nhà khoa học Mogul dưới sự bảo trợ của hoàng đế Jahangir.