早在19世纪70年代，就有科学家提出了人工授精的建议。
1878年，一些生物学家曾对家兔和豚鼠进行体外受精的试验，但是直到1951年以前，所有在哺乳动物身上进行的体外受精试验均以失败告终。1951年，一位名叫奥斯蒂恩的生物学家推测，精子似乎需要在雌性生殖管道中停留一段时间，才能穿过卵子的透明带。通过长达一年的实验，奥斯蒂恩又进一步明确地提出：精子在具备穿入卵子的能力之前，必定要经过形式的变化，这一变化可能是形态上的，也可能是生理上的。
在奥斯蒂恩的基础上，美国人洛克和门金从1944年开始进行人卵的体外受精实验。他们先从卵巢中取出卵子，经过24小时的培养后，将精液加入其中，又经过45小时的培养后，洛克和门金发现133个卵子中出现了4个受精卵，每个受精卵又继续卵裂到2-4个分裂球时期。虽然他们只得到了极少数的受精卵，但是却为试管婴儿的诞生点燃了希望之火。
20世纪60年代初期，英国的两位妇产科专家帕特里克·斯蒂托和罗伯特·爱德华兹开始密切合作，他们共同向千百万年来亘古不变的人类生育史发起了挑战。
1965年，他们提出了人卵在玻璃管内可能受孕的证据，特别明确地描述了雄性配子与雌性配子的成熟过程。此后十余年，俩人都致力于试管内受孕的实验。实验包括两个主要部分，即体外受精和胚胎移植。前者在试管内进行，后者将胚胎移植到母亲的子宫中发育长大，其经过有以下几个过程：首先，用一些促使妇女卵巢排卵的药物，使妇女的卵巢按要求的时间排出卵子，然后再用特殊的器械插入妇女腹腔中将卵子取出，放入培养液中孵育，等到完全成熟后，再加入经过处理的精子，让精子和卵子在器皿中形成受精卵。浸在培养液中的受精卵逐渐开始产生细胞分裂，一个受精卵分裂成两个、两个变四个、四个变八个……渐渐发育成幼小的胚胎。这时，它就可以被移入母亲的子宫腔中，慢慢长大，直至变成婴儿。
1978年，斯蒂托和爱德华兹的智慧终于结出了硕果。7月25日这天，全世界的新闻媒体都将镜头对准了英国奥尔德姆市医院，23时47分，人类历史上第一例试管婴儿路易斯·布朗健康地来到了人间，与所有正常婴儿一样，她既可爱、又美丽。
自此，试管婴儿技术成了不育症患者的最佳选择。目前，第二代、第三代试管婴儿的研究正在不断地进展当中。