Martin Cooper của Motorola đã thực hiện cuộc gọi điện thoại di động công khai đầu tiên trên một nguyên mẫu DynaTAC vào ngày 3 tháng 4 năm 1973. Đây là sự tái hiện vào năm 2007.

Ngày 10 tháng 3 năm 1876 được coi là mốc son đánh dấu sự ra đời của điện thoại. Cha đẻ của chiếc điện thoại đầu tiên là Antonio Meucci nhưng người được cấp bằng sáng chế là Alexander Graham Bell. Chiếc máy thô sơ có thể truyền được giọng nói này đã mở ra một kỷ nguyên phát triển mới trong lịch sử thông tin liên lạc, thay thế cho điện tín.

Một dịch vụ điện thoại vô tuyến di động cầm tay đã được hình dung trong giai đoạn đầu của kỹ thuật vô tuyến. Năm 1917, nhà phát minh người Phần Lan Eric Tigerstedt đã nộp bằng sáng chế cho một "điện thoại gấp bỏ túi với micro carbon rất mỏng". Tiền thân của điện thoại di động bao gồm thông tin vô tuyến tương tự từ ships và trains. Cuộc đua tạo ra các thiết bị điện thoại di động thực sự bắt đầu sau Thế chiến II, với sự phát triển diễn ra ở nhiều quốc gia. Những tiến bộ của điện thoại di động đã được bắt nguồn từ các "thế hệ" kế tiếp, bắt đầu với các dịch vụ thế hệ đầu tiên (0G), như Mobile Telephone Service của Bell System và bản kế thừa của nó,Improved Mobile Telephone Service. Các hệ thống 0G này không di động, hỗ trợ vài cuộc gọi đồng thời và rất tốn kém.

The Motorola DynaTAC 8000X. Điện thoại di động cầm tay đầu tiên có bán trên thị trường, 1984.

Năm 1967, chiếc điện thoại được coi là "di động" đầu tiên trình làng với tên gọi Carry Phone, rất cồng kềnh cho việc di chuyển vì nó nặng đến 4,5 kg. Sự phát triển của công nghệ oxit bán dẫn(MOS) Vi mạch mật độ cao (LSI), Lý thuyết thông tin và mạng di động dẫn đến sự phát triển của truyền thông di động giá cả phải chăng.[1] Điện thoại di động cầm tay đầu tiên được trình bày bởi John F. Mitchell[2][3] và Martin Cooper của Motorola vào năm 1973, sử dụng một chiếc điện thoại nặng 2 kilôgam (4,4 lb).[4] Mạng di động tương tự tự động (1G) thương mại đầu tiên được ra mắt tại Nhật Bản bởi Nippon Telegraph and Telephone vào năm 1979. Điều này được tiếp nối vào năm 1981 bởi sự ra mắt đồng thời của hệ thống Nordic Mobile Telephone (NMT) tại Đan Mạch, Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển.[8] Một số quốc gia khác sau đó đã theo dõi vào đầu những năm 1980. Các hệ thống thế hệ đầu tiên (1G) này có thể hỗ trợ nhiều cuộc gọi đồng thời hơn nhưng vẫn sử dụng công nghệ di động tương tự. Năm 1983, DynaTAC 8000x là điện thoại di động cầm tay thương mại đầu tiên.

Mạng di động kỹ thuật số xuất hiện vào những năm 1990, được kích hoạt bởi việc áp dụng rộng rãi các bộ khuếch đại công suất RF dựa trên MOSFET (nguồn MOSFET và LDMOS) và mạch RF (RF CMOS),[9][10][11] dẫn đến việc giới thiệu xử lý tín hiệu số trong truyền thông không dây.[1] Năm 1991, công nghệ tế bào kỹ thuật số thế hệ thứ hai (2G) đã được Radiolinja ra mắt tại Phần Lan theo tiêu chuẩn GSM. Điều này đã gây ra sự cạnh tranh trong lĩnh vực này khi các nhà khai thác mới thách thức các nhà khai thác mạng 1G đương nhiệm.

Pin lithium-ion, nguồn năng lượng không thể thiếu cho các thiết bị di động hiện đại,[12] đã được Sony và Asahi Kasei thương mại hóa vào năm 1991.[13][14] Năm 2001, thế hệ thứ 3 (3G) đã được NTT DoCoMo ra mắt tại Nhật Bản theo tiêu chuẩn WCDMA.[15] Tiếp theo là 3.5G, 3G+ hay cải tiến 3G dựa trên truy cập gói tốc độ cao (HSPA), cho phép các mạng UMTS có tốc độ và dung lượng truyền dữ liệu cao hơn.

Đến năm 2009, một điều rõ ràng là đến một lúc nào đó, mạng 3G sẽ bị choáng ngợp bởi sự phát triển của các ứng dụng sử dụng nhiều băng thông, như stream.[16] Do đó, ngành công nghiệp bắt đầu tìm đến các công nghệ thế hệ thứ tư được tối ưu hóa dữ liệu, với lời hứa cải thiện tốc độ lên gấp 10 lần so với các công nghệ 3G hiện có. Hai công nghệ thương mại đầu tiên được quảng cáo là 4G là chuẩn WiMAX, được cung cấp tại Bắc Mỹ bởi Sprint và chuẩn LTE, lần đầu tiên được cung cấp tại Scandinavia bởi TeliaSonera.

5G là một công nghệ và thuật ngữ được sử dụng trong các tài liệu và dự án nghiên cứu để biểu thị giai đoạn quan trọng tiếp theo trong các chuẩn viễn thông di động ngoài các tiêu chuẩn 4G/IMT-Advanced. Thuật ngữ 5G không được sử dụng chính thức trong bất kỳ thông số kỹ thuật hoặc tài liệu chính thức nào được công bố bởi các công ty viễn thông hoặc cơ quan tiêu chuẩn hóa như 3GPP, WiMAX Forum hay ITU-R. Các chuẩn mới sau 4G hiện đang được các cơ quan tiêu chuẩn hóa phát triển, nhưng tại thời điểm này, chúng được xem như dưới chiếc ô 4G, không dành cho thế hệ di động mới.