Im Jahre 1839 wurde die Brennstoffzelle von dem in Swansea/Wales geborenen Juristen und Physiker Sir William Robert Grove (1811-1896) erfunden. Grove experimentierte zu dieser Zeit mit der Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff und stellte fest, dass man diesen Prozess auch umkehren konnte. Schon bald stellte er eine "galvanische Gasbatterie" vor, die durch Verbrennung ( sogenannte kalte Verbrennung) von Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugen konnte. Diese erste Brennstoffzelle bestand damals aus zwei Platinelektroden, die in Schwefelsäure getaucht von Wasserstoff und Sauerstoff gespült wurden. Die messbare Spannung und der Stromfluss der Brennstoffzelle waren jedoch zu gering, um sich gegen Erfindungen wie den Elektrodynamo oder den Verbrennungsmotor durchsetzen.
Wilhelm Ostwald (1853-1932), Direktor des ersten Lehrstuhls für physikalische Chemie in Leipzig, erkannte jedoch schon 1887 das Potenzial von Groves Brennstoffzelle: "Haben wir ein galvanisches Element, welches aus Kohle und dem Sauerstoff der Luft unmittelbar elektrische Energie liefert, dann stehen wir vor einer technischen Umwälzung, gegen welche die bei der Erfindung der Dampfmaschine verschwinden muss. Denken wir nur, wie sich das Aussehen unserer Industrieorte ändern wird! Kein Rauch, kein Ruß, keine Dampfmaschine, ja kein Feuer mehr..."
Durch den Wirkungsgrad von 83%, der durch seine Theorie der Brennstoffzelle bescheinigt wurde, kam es in den ersten 20 Jahren des 20. Jahrhunderts zu einer Welle von Konstruktionsvorschlägen. Da man damals noch vor unlösbaren Werkstoffproblemen stand, war ein weiteres Vorantreiben der Entwicklung nicht möglich, zu mal die Wissenschaft noch nicht in der Lage war, alle chemischen Vorgänge der Brennstoffzelle vollständig zu klären.
Erste technische Verbesserungen in den 20iger Jahren des letzten Jahrhunderts, mit denen man z.B. die Korrosion der Elektroden in den Griff bekam, brachten Fortschritte. In den 1960er Jahren setzte die USA erstmals eine Brennstoffzelle an Bord von Satelliten des amerikanischen Raumfahrtprogramms und später sogar beim Apollo Mondflug ein. Kosten und der extreme Reinheitsgrad der benötigten Gase spielten hierbei keine Rolle. Die erste Anwendung einer Brennstoffzelle im Straßenverkehr geht zurück auf das Ende der 1960er Jahre. Gerade einmal 105km/h war die Höchstgeschwindigkeit des Electovan von GM, der am 28. Oktober 1966 im GM Technik-Center vorgestellt wurde.
Mittlerweile hat die Technik einem Entwicklungsstand reicht, wo es bereits Prototypen von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen in der dritten und vierten Generation gibt. Es laufen bereits mehrere Projekte, in denen unterschiedliche Modelle ihre Tauglichkeit im Alltag unter Beweis stellen. Die Anzahl der Veröffentlichungen und Studien zum Thema Brennstoffzelle nimmt stetig zu.