Ο όρος "σύνθετα υλικά" συναντάται από πολύ παλιά και χρησιμοποιείται για να περιγράψει τους συνδυασμούς δύο ή και περισσότερων υλικών που αναμιγνύονται για να κατασκευαστούν όλο και αποτελεσματικότερες κατασκευές.
Τα πρώτα σύνθετα υλικά τα συναντάμε περίπου το 1500π.Χ. όταν Αιγύπτιοι και άποικοι της Μεσοποταμίας χρησιμοποίησαν λάσπη και άχυρο για να κατασκευάσουν ανθεκτικότερα κτίρια.
Αργότερα, το 1200 μ.Χ., οι Μογγόλοι εφηύραν το πρώτο σύνθετο τόξο. Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό από ξύλο, οστά, και κόλλα ζωικής προέλευσης, έφτιαξαν τόξα που τα πίεζαν και τα τύλιγαν με φλοιό σημύδας.
Στις αρχές του 1900 μ.Χ. η επιστήμη της χημείας οδήγησε στην ανακάλυψη πολλών πλαστικών υλών.
Μέχρι τότε υπήρχαν μόνον οι φυσικές ρητίνες που προέρχονται από ζώα και φυτά και ήταν η μόνη πηγή για κόλλες και συνδετικά. Στις αρχές του 1900, πλαστικά όπως βινύλιο, πολυστυρένιο, φαινολικές ενώσεις και πολυεστερικές ρητίνες αναπτύχθηκαν. Αυτά τα νέα συνθετικά υλικά ξεπερνούσαν σε ιδιότητες τις φυσικές ρητίνες.
Ωστόσο, οι πλαστικές ρητίνες από μόνες τους δεν μπορούσαν να παρέχουν αρκετή δύναμη για ανθεκτικές κατασκευές. Η επιπλέον ενίσχυση ήταν απαραίτητη για να διασφαλίζει την απαραίτητη αντοχή και ακαμψία. Το 1938 η Owens-Illinois Glass Company και η Corning Glass Works ενώνονται για να σχηματίσουν την Owens Corning Fiberglas-Corporation. Όταν οι δύο εταιρείες ενώθηκαν κατάφεραν να παράγουν για πρώτη φορά ίνες γυαλιού που χρησιμοποιούνται ως σήμερα ως οπλισμός στις πολυεστερικές κατασκευές. Η Owens Corning εξακολουθεί μέχρι σήμερα να είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός ινών υάλου στην αγορά.
Ο 2ος Παγκόσμιος πόλεμος έφερε τις πολυεστερικές κατασκευές στο προσκήνιο καθώς οι μηχανικοί κατάφεραν να μεταφέρουν την τεχνογνωσία του εργαστηρίου στην πραγματική παραγωγή. Εναλλακτικά υλικά απαιτούνταν για ελαφριές εφαρμογές σε στρατιωτικά αεροσκάφη. Οι μηχανικοί σύντομα συνειδητοποίησαν και τα επιπλέον οφέλη των σύνθετων υλικών και κυρίως των πολυεστερικών πέραν του ότι είναι ελαφριά και ισχυρά. Ανακαλύφθηκε ότι το fiberglass ήταν διαφανές σε ραδιοσυχνότητες, και το υλικό σύντομα προσαρμόστηκε για χρήση και στέγαση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού κυρίως σε ραντάρ.
Μετά το τέλος του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, υπήρχε ήδη μια μικρή βιομηχανία εξειδικευμένη στα πολυεστερικά.
Χωρίς ζήτηση σε στρατιωτικά προϊόντα, οι επιχειρηματίες στράφηκαν προς άλλες αγορές. Τα σκάφη ήταν μια προφανής αγορά και η πλέον κατάλληλη για τα πολυεστερικά. Το πρώτο σκάφος ήρθε στην αγορά το 1946.
Αυτή τη στιγμή, ο Brandt Goldsworthy, που συχνά αναφέρεται ως "ο παππούς των σύνθετων πλαστικών και των πολυεστερικών», ανέπτυξε νέες διαδικασίες παραγωγής και προϊόντα. Σε αυτόν πιστώνονται πολλές εξελίξεις όπως το ότι είναι ο πρώτος που παρήγαγε fiberglass σανίδα του surf, η οποία έφερε το άθλημα σε άλλο επίπεδο.
Ο Goldsworthy εφηύρε επίσης τη διαδικασία παραγωγής που είναι σήμερα γνωστή ως pultrusion. Τα προϊόντα που παράγονται από αυτή τη διαδικασία είναι αμέτρητα .
Στη δεκαετία του 1970 η βιομηχανία των πολυεστερικών και των σύνθετων πλαστικών άρχισε να ωριμάζει. Αναπτύχθηκαν καλύτερες ρητίνες με διαφορετικές ιδιότητες (πχ. διάφανες, αυτόσβεστες, οξύμαχες, κτλ) και βελτιωμένες ενισχυτικές ίνες. Η DuPont ανέπτυξε μια ίνα αραμιδίου γνωστή ως Kevlar. Αυτή η ίνα αποτελεί πρότυπο λόγω της υψηλής αντοχής της. Τα ανθρακονήματα επίσης αναπτύχθηκαν εκείνη την εποχή.
Έκτοτε, η πλήρης αντικατάσταση του μετάλλου σε όσες το δυνατόν περισσότερες εφαρμογές, έχει γίνει στόχος της βιομηχανίας των πολυεστερικών.
Η βιομηχανία των πολυεστερικών και των σύνθετων πλαστικών εξακολουθεί να εξελίσσεται, με μεγάλο μέρος της αύξησής της να επικεντρώνεται τώρα γύρω από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, (πτερύγια ανεμογεννητριών, δεξαμενές αφαλλάτωσης, κατασκευές υψηλής θερμομονωτικής ικανότητας, κτλ).
Στο μέλλον, τα πολυεστερικά θα έχουν ακόμα καλύτερα ίνες και ρητίνες, πολλές από τις οποίες θα ενσωματώνουν νάνο-υλικά.