Sinds olie meer dan zesentwintighonderd jaar geleden door de Chinezen werd ontdekt, heeft de mens toepassingen voor de gladde substantie gevonden. Al vroeg werd het door bamboepijpleidingen vervoerd en gebruikt voor smering, wapens, medicijnen, inkt, verlichting en meer. Maar het kwam pas echt op de voorgrond toen kolonel Edwin Drake in de achttiende eeuw olie opstak in Pennsylvania en in 1901 het beroemde Spindletop Field in Texas werd ontdekt.
Onderweg raakte een Amerikaanse arts, John Ellis genaamd, geïntrigeerd door het vooruitzicht van medicinaal gebruik van olie. Teleurgesteld dat hij geen echte waarde in die richting zag, verliet hij de medische praktijk en richtte hij in 1866 een olieraffinaderij op met als doel een volledig petroleumachtig smeermiddel met hoge viscositeit voor stoommachines te ontwikkelen ter vervanging van het gebruik van dierlijke vetten en andere verbindingen.
Toen de wereld toepassingen vond voor de smeereigenschappen van olie, ontstond de behoefte aan een systeem van standaardisatie. In 1911 publiceerde de Society of Automotive Engineers (SAE) hun eerste van vele normen voor de viscositeit van motorolie. Ze wilden een systeem ontwerpen dat enerzijds kon weergeven hoe geschikt een olie was voor gebruik als motorsmeermiddel en dat anderzijds voor de consument gemakkelijk te interpreteren was. Die initiële specificatie wees vijf verschillende soorten motorolie aan op basis van hun prestaties bij een bepaalde bedrijfstemperatuur (212 graden F).
Een paar decennia later vond er een grote verandering in de industrie plaats toen die oorspronkelijke aanduidingen werden aangevuld met een reeks winterkwaliteiten (aangeduid met een "W") die in staat waren om beter te presteren in de kou. Deze oliën werden gespecificeerd door hun viscositeit (dikte) bij 0 graden F.
De jaren vijftig hebben ons misschien kennis laten maken met Elvis, Chuck Berry en Little Richard, maar ze brachten ons ook de eerste multi-weight motoroliën. Vooruitgang in de techniek leidde tot de ontwikkeling van viscositeitsverhogers, chemische additieven die de consistentie of dikte (de viscositeit) van olie konden wijzigen terwijl deze opwarmde. Die ontwikkeling opende de deur voor olie die consistent kon presteren over een breed temperatuurbereik. Voertuigen in koude klimaten hadden in de zomer en de winter niet langer verschillende soorten olie nodig. Producten met de kwaliteiten "10W-30" en "10W-40" werden populair.
Eveneens op de hielen van de Tweede Wereldoorlog werd een nieuw type olie geboren. Het is eerder gemaakt. (Eigenlijk werd het in 1929 ontwikkeld, maar tien jaar later versnelde de ontwikkeling). Tijdens de oorlog maakte een olietekort het voor landen moeilijk om voldoende voorraad voor hun legers aan te houden. Vooral Duitsland had behoefte aan een andere oplossing. Tot die tijd werd olie gewonnen en gedestilleerd uit ruwe olie die diep in de grond werd opgepompt. Voor het eerst konden wetenschappers olie kunstmatig in een laboratorium construeren. Beginnend met een zeer geraffineerde ruwe olie als basisvoorraad (of een andere verbinding in het algemeen), zouden ze de moleculen kunnen manipuleren om een product te creëren met superieure eigenschappen dan die van "conventionele" olie.
Hoewel deze nieuwe "synthetische" technologie in een mum van tijd hielp en werd overgenomen door de lucht- en ruimtevaartindustrie, was deze pas in de jaren zeventig algemeen beschikbaar voor gebruik in auto's. AMSOIL bracht in 1972 een volledig synthetisch product op de markt en werd op de voet gevolgd door Mobil Oil Company. In de jaren negentig hadden de meeste grote oliemaatschappijen een synthetisch product in de aanbieding. Helaas heeft synthetische olie de reputatie gekregen problemen te veroorzaken bij oudere motoren. Sommige fabrikanten boden producten aan die agressieve reinigingsmiddelen bevatten die de oliekeerringen zouden kunnen aantasten en motoren zouden kunnen lekken. Die problemen werden in latere jaren opgelost, maar het publiek is traag geweest om synthetische olie te gebruiken als vervanging voor conventionele olie.
Tegenwoordig is synthetische olie standaard in veel nieuwe voertuigen. Vooruitgang in motortechnologie heeft geleid tot motoren die kleiner, lichter en krachtiger zijn dan die uit het verleden. Nieuwere motoren hebben ook nauwere toleranties tussen hun interne bewegende delen. Deze vooruitgang heeft het noodzakelijk gemaakt dat motoroliën dunner en consistenter zijn in hun moleculaire structuur. Alleen synthetische olie kan worden gemaakt volgens de specificaties van sommige motoren. Synthetische motorolie is dus het smeermiddel geworden van veel autofabrikanten, van Honda en Toyota tot Mercedes, Porsche en BMW. En tegenwoordig zijn lichtgewicht kwaliteiten zoals 5W-20, 0W-20 en 0W-16 populair geworden.