Jeigu į virtualią realybę žvelgtume lyg į sukurtą iliuziją, jog esame kažkur neegzistuojančioje vietoje, tuomet pirmaisiais virtualios realybės bandymais, neabejotinai, galima laikyti XIX a. 360 laipsnių freskas (ar panoraminius paveikslus). Šie paveikslai buvo pritaikyti taip, jog užpildytų visą žiūrovo regėjimą, tam, kad šis puikiai pajustų tam tikrą istorinį įvykį ar sceną.

1838 m. Charles Wheatstone tyrimas parodė, kad smegenys įvairius dvimačius vaizdus iš kiekvienos akies apdoroja į vieną trijų dimensijų objektą. Tai reiškia, jog dviejų greta esančių stereoskopinių paveikslėlių ar nuotraukų peržiūra per stereoskopą suteikia žiūrovui gilumo ir panirimo jausmą. Vėlesnis žymus „View-Master“ (patentuotas 1939 m.) stereoskopas buvo naudojamas „virtualiam turizmui“. „Stereoskopo“ dizaino principai šiandien taip pat yra naudojami populiariems VR realybės akiniams „Google Cardboard“ bei taikomi mažo biudžeto mobiliųjų telefonų VR ekranams.

1929 m. Edward Link sukūrė „Link trainer“ (patentuotas 1931 m.) – tikriausiai pirmąjį komercinio skrydžio treniruoklio pavyzdį, kuris buvo visiškai elektromechaninis. Tai buvo nedidelis variklio varomas mechanizmas imituojantis turbulenciją ir kitus įvairius sutrikimus. Poreikis saugesniais būdais mokyti pilotus buvo toks didelis, kad JAV kariuomenė nusipirko šiuos šešis įrenginius už 3500 dolerių. Pagal 2015 m. pinigų vertę jų kaina būtų buvusi lygi 50 000 dolerių. Antrojo pasaulinio karo metu daugiau kaip 500 000 „mėlynųjų dėžučių“ “Link trainers“ buvo naudojami daugiau nei 500 000 pilotų pradiniams mokymams bei jų įgūdžių tobulinimui.

1930-aisiais mokslinės fantastikos rašytojo Stanley G. Weinbaum („Pygmalion’s Spectacles“) istorijoje pateikiama akinių idėja, leidžianti dėvėtojui patirti išgalvotą pasaulį per holografiją, kvapą, skonį ir prisilietimą. Žvelgiant į tai, patirtis, kurią Weinbaum apibūdina, tiems, kurie dėvi apsauginius akinius, yra neišvengiamai panaši į šiuolaikišką ir naująją virtualios realybės patirtį, todėl rašytoją galima vadinti VR vizionieriumi.

Kitas Mortono Heiligo išradimas buvo “Telesphere Mask“ (patentuotas 1960 m.), kuris yra laikomas pirmuoju ant galvos montuojamo ekrano (HMD) pavyzdžiu, tačiau neinteraktyvaus kino laikmenoje ir be judesio sekimo. Ši „kaukė“ užtikrino stereoskopinį 3D plataus matymo vaizdą bei stereofoninį garsą.

1968 m. Ivanas Sutherlandas ir jo mokinys Bobas Sproullas sukūrė pirmąjį "VR / AR" montuotą ekraną (Damoklio kardą), kuris buvo prijungtas prie kompiuterio, o ne prie fotoaparato. Tai buvo didžiulė ir bauginanti konstrukcija pakabinama nuo lubų, kuri vartotojui buvo pernelyg sunki, jog būtų patogiai dėvima. Vartotojas naudodamas Damoklio kardą būdavo tarsi įkalintas visose konstrukcijose. Taip pat visa kompiuteriu sukurta grafika buvo labai primityvi – tik karkaso kambariai ir objektai.

Net ir po anksčiau minėtų virtualios realybės vystymųsi vis dar nebuvo visapusės sąvokos viskam apibūdinti. Viskas pasikeitė 1987 m., kai vizualinio programavimo laboratorijos (VPL) įkūrėjas Jaron Lanier sukūrė (arba išpopuliarino) sąvoką "virtuali realybė". Nuo šiol virtualios realybės tyrimo sritis įgijo pavadinimą „VR“. Savo kompanijos VPL tyrime Jaron taip pat sukūrė keletą virtualios realybės įrangos, įskaitant "Dataglove" (kartu su Tom Zimmerman) ir "EyePhone" montuojamą ekraną. Tai buvo pirmoji bendrovė, kuri pardavė "Virtual Reality" akinius ("EyePhone" 1 9400 JAV dolerių, "EyePhone HRX 49 000") ir pirštines (9000 JAV dolerių).

Galiausiai atsiranda visuomenei prienami virtualios realybės įrenginiai, tačiau kalbėti apie VR įrangą kaip apie lengvai įgyjamą „nuosavybę“ dar anksti. "Virtuality Group" sukuria keletą arkadinių žaidimų bei mašinų. Besinaudojantys žaidimų aparatais turi dėvėti "VR" akinių rinkinį, tam, jog galėtų realiu laiku pasinerti į stereoskopinius 3D vaizdus. Taip pat atsiranda galimybė sujungti žaidžiančius į vieną tinklą ir tuo pačiu išbandyti multi-player žaidimų patirtis.

1993 m. "Consumer Electronics" parodoje buvo pristatyti nauji „Sega“ VR akiniai, pritaikyti “Sega Genesis" konsolei. "Prototype" akiniai turėjo galvos pozicijos nustatymo ekrano atžvilgiu funkciją (head tracking), stereogarsą bei LCD ekranus. "Sega" ketino pardavinėti akinius už maždaug 200 JAV dolerių arba apie 322 dolerius pagal 2015 m. valiutos kurso vertę. Tačiau techninio vystymosi sunkumai lėmė tai, kad įrenginys visam laikui ir išliks prototipo etape, nepaisant to, kad buvo sukurti keturi šio gaminio žaidimai. Tai buvo didžiulė nesėkmė "Sega" įmonei.

"Nintendo" virtualus berniukas (dar žinomas kaip "VR-32") - tai 3D žaidimų konsolė, kuri buvo šlovinama kaip pirmoji nešiojamoji konsolė, galinti rodyti tikrą 3D grafiką. Ji pirmą kartą buvo išleista Japonijoje bei Šiaurės Amerikoje ir kainavo 180 dolerių tačiau, netgi nepaisant vėlesnio kainos sumažėjimo, patyrė komercinę nesėkmę. Šios nesėkmės priežastis buvo spalvų trūkumas grafikoje (žaidimai buvo tik raudonos ir juodos spalvos), trūko programinės įrangos palaikymo ir buvo sudėtinga naudoti konsolę patogioje padėtyje. Sekančiais akinių gamyba ir pardavimai buvo nutraukti.