Sondajın ilk olarak nerede ve nasıl yapıldığı konusunda kayıtlı bilgiler bulunmamakla birlikte, tarihinin çok eskiye dayandığı kesindir. Geçmişte yapılan sondajcılık işlemleri, günümüzün modern sondajcılık tanımıyla uyuşmasa da amaçlar ve kullanılan yöntemlerden bazılarının benzer tarafları vardır.

M.Ö. 3000 yıllarında Mısırlıların taş çıkarmak amacıyla aşındırıcı tozlar kullanarak sığ çukurlar açtıkları, M.Ö. 2000 yıllarında ise, Çinlilerin tuzlu su çıkarmak amacı ile gerçek anlamda sondaj yaptıklarından söz edilmektedir. Filistin Birşeba’daki kuyunun Hz. İbrahim tarafından M.Ö. 1500 yıllarında açıldığı yolunda kayıtlar vardır. M.Ö. 600 yılında Konfiçyus, derinliği 100 metreye varan tuzlu su kuyularının açıldığını yazmış, Heredot ise, M.Ö. 450 yıllarında asfalt, tuz ve petrol üretilen kuyuların varlığını belirtmiştir.

Fransa’nın Artois kasabasında 1126 yılında açılan sondaj kuyusu, Avrupa’da yapıldığı bilinen ilk kuyudur. Basınçlı akiferde açılan bu kuyunun fışkırma özelliğine yörenin adına izafeten artezyen adı verilmiştir. 1200 yıllarında Çinlilerin Tibet ile Chungking arasında kalan bölgede açtıkları kuyularda 500 – 1000 metreye varan derinliklere indikleri ve bu kuyularla ilgili olarak düzenli sondaj raporları tuttukları saptanmıştır. Kullanılan yöntemler ve donanımlar basit bir kaldıraç sistemi olup, bambu kamışlar uç uca eklenerek sondaj dizisi olarak kullanılmıştır. Sondajın yapılması için gereken enerji ise insan ve hayvan gücünden sağlanmıştır ancak hayvan gücü kullanılarak yapıldığı bilinen ilk darbeli sondaj 1808 yılında Virginia’daki bir tuz madeninde Raffner kardeşlerin 18 metre derinlikte yaptıkları sondaj çalışmasıdır.1517 yılında Avrupa’da Leonardo da Vinci tarafından kullanılan, bugünkü Rotary sondaj sistemine benzer ve elle döndürülen sistemle çok sayıda sondaj kuyusu açılmıştır.

İlk petrol sondajının 1794 yılında Fransa’da Pechelbronn yakınlarında açıldığı sanılmaktadır. Ancak ABD’de Pensilvanya’da 1859 yılında Albay Drake tarafından açılan kuyunun, ilk petrol kuyusu olduğu kabul edilmektedir. Bu sondaj kuyusu darbeli yöntem ile açılmış ve kullanılan sondaj donanımı ve yöntemi uzun yıllar standart olarak kalmıştır.

Sondajda buhar gücü ilk olarak ABD’de Billy Morris tarafından 1831’ de kullanılmıştır.

Kuru Sistem Döner Sondaj Donanımları ilk olarak 1828’de Italya’da -Larderello jeotermal- alanında yapılan sondajlarda kullanılmıştır. Fransa’da 1841 yılında bu yöntemle 500 metre derinliğe inilmiştir. 1845’te kuru sistem terk edilerek, Robert Beart tarafından Dolaşımlı Döner Sondaj Donanımları uygulamaya konulmuştur.
İlk Elmaslı Karot Sondajı 1864’te, İsviçreli Mühendis Jean Rudolphe Leschot tarafından İtalya-Fransa arasında açılmakta olan Mt Cenis tünelinde kullanılmıştır.

1867’de de M.C. Bullok, Pensilvanya kömür havzasında ilk karotlu sondaj kuyusunu açmıştır. Yine 1867’de dünyada ilk ücretli sondaj, ABD’de Henry Kelly tarafından yapılmıştır.

İsveç’te Dannemora maden sahasında 1886 yılında ilk elmaslı maden sondajı yapılmış, aynı tarihte Craelius firması tarafından AB adlı ilk sondaj makinesi piyasaya sürülmüştür.

1910 yılında, Nebraska’da su sondajları yapan H.C. Minnick isimli sondajcı, kendisinin ürettiği diyaframlı bir pompayı kullanarak ilk defa ters dolaşımlı döner sondajı uygulamıştır.

Helezon baskılı sondaj makinelerinin bulunuşu 1935 yılıdır. Bu makineler Sullivan ve Boyles Bros. tarafından yapılmıştır. 2. Dünya Savaşı’ndan birkaç yıl önce de hidrolik baskılı makineler üretilmeye başlamıştır.

Günümüzde kullanılan sondaj teknikleri bu temeller üzerinde geliştirilmiş ve son şeklini almıştır.