Titan được phát hiện ở dạng bao thể trong một khoáng vật ở Cornwall, Vương quốc Anh, năm 1791 bởi nhà địa chất học và linh mục William Gregor, sau này là Creed.[19] Ông đã nhận ra sự có mặt của nguyên tố mới trong ilmenit (FeTiO3) và đặt tên nó là menachit[5] khi ông thấy cát đen trong một dòng suối ở gần Manaccan và phát hiện rằng loại cát này có thể bị nam châm hút.[19] Khi phân tích cát, ông xác định được sự hiện diện của 2 ôxit kim loại là sắt ôxít (giải thích cho việc hút nam châm) và 45,25% một ôxit kim loại mà ông chưa thể xác định.[15] Nhận thấy rằng ôxit chưa xác định được chứa một kim loại mà không thể khớp với bất kỳ nguyên tố nào đã biết, Gregor đã thông báo rằng các phát hiện của ông đến Hiệp hội địa chất hoàng gia Cornwall (Royal Geological Society of Cornwall) và tạp chí khoa học Đức Crell's Annalen.[19][20]

Cùng khoảng thời gian đó, Franz Joseph Muller cũng tạo ra một chất tương tự, nhưng không thể xác định nó.[5] Nguyên tố được phát hiện lại một cách độc lập nhiều năm sau bởi nhà hóa học người Đức Martin Heinrich Klaproth trong quặng rutil ở Boinik, thuộc Hungary (nay ở Slovakia).[19][21] Klaproth xác nhận nó là nguyên tố mới vào năm 1795 và đặt tên cho nó là Titan.[18] Sau khi nghe về phát hiện trước đó của Gregor, ông đã lấy mẫu manaccanit và xác nhận nó chứa titan.

Titan được lấy từ tên thần Titan, các con của Gaia và Uranus.

Kim loại này luôn khó tách ra được từ các quặng của nó. Titan kim loại tinh khiết (99,9%) được tách ra lần đầu vào năm 1910 bởi Matthew A. Hunter bằng cách nung TiCl4 với natri trong bom thép ở 700–800 °C bằng quy trình Hunter. Titan kim loại chưa được dùng bên ngoài phòng thí nghiệm cho đến năm 1946 khi William Justin Kroll chứng minh là titan có thể sản xuất thương mại bằng cách khử titan têtraclo với magiê bằng quy trình Kroll và phương pháp này vẫn còn dùng đến ngày nay.

Trong thập niên 1950–1960, Liên Xô mua hết titan trên thị trường thế giới như là một chiến thuật của Chiến tranh Lạnh nhằm ngăn cản quân đội Mỹ sử dụng nó. Mặc dầu vậy, Mỹ cũng có được một lượng lớn titan khi các công ty châu Âu mở mặt trận cho tình báo Mỹ mua nó.