דפוס בעזרת אותיות בדידות (Movable type ) הומצא בסין, במאה ה-11, פותח בקוריאה במאה ה-14, בשימוש באותיות יצוקות ממתכת, והגיע לאירופה במאה ה-15, עם המצאותיו של יוהאן גוטנברג, שבדרך כלל נחשב בעולם המערבי כ"ממציא הדפוס". בשיטת דפוס זו, המכונה לעיתים דפוס בלט, תהליך הדפוס מתבצע בשני שלבים: בשלב הראשון יש להכין את דף הדפוס, על ידי שיבוץ גופני מתכת במסגרת שגודלה כגודל הדף, ובסיום השיבוץ הידוק המסגרת לכדי גוף קשיח אחד, שמכונה בדרך כלל "גלופה". בשלב השני, משתמשים בגלופה כדי להדפיס את הדפים, על ידי מריחתה בדיו, והידוקה לדף נייר. יתרונה של שיטה זו הוא שאחרי הכנת הגלופה, תהליך ההדפסה הוא פשוט ומהיר יחסית, ומאפשר הכנת עותקים רבים. הדפוס שינה את העולם, ומלומדים רבים רואים בהתפשטות הדפוס גורם מכריע בשינויים שעברו על העולם וקיבלו את השם רנסאנס.
במרוצת השנים פותחו שכלולים רבים מספור לטכנולוגיית הדפוס, הן בשלב הכנת הגלופה, והן בשלב השימוש בה כדי לייצר עותקים של הדף המודפס.
שיטה זו דורשת עמל וזמן רב, והיא אינה מתאימה כאשר נדרש עותק יחיד. במאות השנים הבאות, המשיכו להשתמש לכתיבה ידנית בקולמוסים, עטים, ועפרונות, לכתיבת כתבי יד, מכתבים, חוזים, ומסמכים אחרים כאשר לא היה צורך במספר עותקים גדול דיו כדי להצדיק שימוש בדפוס.
אנשים רבים ניסו למצוא טכניקה שמנצלת חלק מהרעיונות של הדפוס, לייצר בצורה קלה יותר דפים שייראו כמו דפים שיצאו מבית הדפוס. חלק מההמצאות הללו מפורטות להלן:
בשנת 1575, מדפיס איטלקי בשם פרנצסקו רמפנצטו (Francesco Rampazetto) המציא מכונה בשם scrittura tattile, להדפסת אותיות על נייר.
ב-1714, האנגלי הנרי מיל רשם פטנט בבריטניה, למכונה, שלפי הפטנט נראית דומה למכונת כתיבה מודרנית. לפי הפטנט מיל הצליח לייצר את המכונה.
בשלושת העשורים הראשונים של המאה ה-19, הומצאו ונבנו מספר מכונות כתיבה באיטליה, על ידי אגוסטינו פנטוני (1802), פלגרינו טורי (1808), ופייטרו קונטי (1823).
ב-1829 הוציא האמריקאי ויליאם אוסטין ברט פטנט למכונת כתיבה, וכנראה בנה מכונה אחת או יותר. מכונה זו הייתה מבוססת על חוגה, ולא על מקלדת (בדומה למכונות בנות ימינו להדפסה על סרטים ), והשימוש בה היה אטי. ברט לא מצא משקיע, והמכונה לא יוצרה באופן מסחרי.
לקראת אמצע המאה ה-19, הצורך בצורת כתיבה ממוכנת הלך וגבר. אחרי המצאת הטלגרף, נמצא שטלגרפיסטים וקצרנים יכולים לכתוב בקצב עד כ-130 מילים בדקה, בעוד שכתיבה ידנית מוגבלת לכ-30 מילים בדקה.
בין 1830 ל-1870, ממציאים רבים בעולם, בעיקר באירופה ובארצות הברית, המציאו מכונות ומתקנים שונים לכתיבה ממוכנת.
בין הממציאים הללו אפשר למנות את צ'ארלס תרבר האמריקאי (1843), ג'וזפה רביצה האיטלקי (1855), הכומר הברזילאי פרנציסקו ז'ואאו אזבדו (1861), שקיבל על המצאתו מדליית זהב מהקיסר פדרו השני, ג'והן פראט האמריקאי (1865), ופיטר מיטרהופר מדרום טירול (כיום נפה באיטליה).
ב-1865, הכומר הדני רסמוס מאלינג-הנסן בנה את "כדור הכתיבה של הנסן" - מכונת הכתיבה הראשונה שיוצרה ונמכרה באופן מסחרי, החל ב-1870. בעזרת מכונה זו, ניתן היה לכתוב מהר יותר מכתיבה בעט על נייר. בכמה מהדגמים עשה הנסן שימוש בסולנואיד חשמלי לטיפול בנייר (אם כי לא לפעולת ההדפסה עצמה), ודגמים אלו יכולים לטעון לראשוניות גם כ"מכונת כתיבה חשמלית". ממציאים אחרים, ביניהם פרנק הייבן הול האמריקאי , ייצרו דגמים משלהם המבוססים על כדור הכתיבה, והכילו שיפורים ושכלולים נוספים.
שולס וגלידן.
ב-1868 הומצאה בארצות הברית מכונת הכתיבה הראשונה שזכתה להצלחה מסחרית משמעותית, בידי כריסטופר לתם שולס , פרנק הייבן הול , קרלוס גלידן , וסמואל וו. סול , במילווקי, ויסקונסין. אב הטיפוס נבנה על ידי מכונאי בשם מתיאס שוואבאך. מכונה זו רושמת לזכותה כמה חידושים: היא המכונה הראשונה שהצליחה מסחרית, היא המכונה שהציגה לעולם את סידור המקלדת QWERTY, שנהוג עד היום, והיא המכונה עבורה הומצאה המילה האנגלית Typewriter (מכונת כתיבה), שמשמש בהוראה זו עד היום. הממציאים מכרו את המצאתם לחברת רמינגטון, שנוסדה ב-1845 כיצרנית נשק, ומאוחר יותר החלה לייצר גם מכונות תפירה. רמינגטון רכשה את הפטנט משולס, גלידן וסול ב-1873, ייצרה את המכונה, ומכרה למעלה מ-5000 עותקים מהדגם הראשון. רמינגטון המשיכה לפתח דגמים נוספים, בהם הוצגו שיפורים ושכלולים נוספים - אחד החשובים בהם היה מקש ה-Shift, שהכפיל למעשה את מספר התווים שניתן להדפיס בעזרת מספר מקשים נתון, ואיפשר לראשונה למכונת הכתיבה להדפיס אותיות לטיניות גדולות וקטנות. ב-1886 רמינגטון מכרה את חטיבת מכונות הכתיבה (עם הזכות להשתמש בשם "רמינגטון") לחברה בשם "Standard Typewriter Manufacturing", שזמן מה אחרי כן אכן שינתה שמה ל-"Remington Typewriter Company". חברה זו המשיכה לייצר מכונות כתיבה, וב-1927 התמזגה עם חברת "ראנד" ליצירת "רמינגטון ראנד" שהמשיכה לייצר מכונות כתיבה, ומאוחר יותר הייתה אחת מחברות המחשבים הראשונות. רמינגטון ראנד המשיכה לייצר מכונות כתיבה עד לשלהי המאה ה-20, והרחיבה את פעולתה לתחומים נוספים, שהעיקריים בהם נשק קל, מכונות חישוב, ומחשבים.
חברות נוספות נכנסו לתחום, ורובן, בזכות הצלחת מכונות הכתיבה של רמינגטון, אימצו את מקלדת ה-QWERTY, שכאמור נותרה סטנדרט עד היום. לקראת סוף המאה ה-19 הוצג מקש ה-TAB (טבולטור), שלמעשה היה החידוש המשמעותי האחרון שקיבע סופית את תכנון מכונת הכתיבה, בצורתה המוכרת. חידושים נוספים שנוספו במהלך השנים כוללים:
החל מ-1910 בערך, כמעט כל מכונות הכתיבה הידניות של כל היצרנים נשמעו לסטנדרט שהתגבש, ובאופן עקרוני, פעלו באופן זהה למעשה, המתואר בסעיף "מבנה המכונה" להלן, עם מספר קטן של יוצאי דופן, כמו מכונת האינדקס.
גוף כתיבה יחיד.
במכונה עם גוף כתיבה יחיד, יש אלמנט יחיד ("גוף הכתיבה"), שמכיל את כל התווים שהמכונה יכולה לכתוב, ופעולת הכתיבה מתבצעת על ידי מיצוב האלמנט הזה באופן שהתו הרצוי עליו יהיה ב"עמדת כתיבה", ואז האלמנט כולו מוטח לכיוון הדף, כך שהתו שנבחר הוא שפוגש את הדף, בדרך כלל דרך סרט הדיו, ומטביע בו את חותמו.
יתרונה של שיטה זו הוא פשטות - ב"בליק", למשל (ראו להלן), היו פחות ממחצית החלקים לעומת התיכון הסטנדרטי, והיא הייתה קלה וזולה יותר מהמכונות האחרות בדורה. יתרון נוסף הוא שבתיכון זה, לא קיימת כלל בעיה הנפוצה בתיכון הסטנדרטי, כאשר המקש הבא מוקלד לפני שהמנוף של התו הקודם חזר למקומו, וכתוצאה מכך המנופים "מתנגשים" והמכונה נתקעת.
מצד שני, תיכון זה דורש שכל הקשת מקש תבצע יותר עבודה - יש להביא את גוף הכתיבה למיצוב הנכון, ואז "לזרוק" אותו לפנים, לעומת התיכון הסטנדרט, בו כל האנרגיה של ההקשה, מעבר להפסדים מכניים של חיכוך, מושקעת בהטבעת התו על הנייר. יתרון נוסף של התיכון הוא שעל ידי החלפת גוף הכתיבה, ניתן לשנות את הגופן בו המכונה כותבת, וברוב המכונות מסוג זה, החלפת גוף הכתיבה היא פעולה פשוטה.
מכונות כאלו נבנו החל מהמחצית השנייה של המאה ה-19, כשכמה מהן זכו להצלחה מסוימת, אבל הצלחת ושיפור המנגנון הסטנדרטי, הביא למעשה להיעלמותן, עד שהופיעו מכונות כתיבה ממונעות.
בליקנסדרפר.
במכונות הללו, גוף הכתיבה הוא בדרך כלל גליל, ומיצובו מתבצע בעזרת סיבובו והזחתו לאורך צירו. המכונה המצליחה ביותר עם גוף כתיבה יחיד היא ה"בליקנסדרפר" , שהופיעה ב-1893, ועד שנות ה-20 של המאה ה-20 מכרה כ-200,000 מכונות מדגמים שונים. משתמשי המכונה כינו אותה בשם חיבה "בליק", שם שנכנס לשימוש גם בחומר הפרסומי של החברה. בזכות הפשטות (בבליק יש פחות ממחצית החלקים שיש במכונה "סטנדרטית"), המכונות הללו היו קלות וזולות יותר מהמכונות הסטנדרטיות בדורן, והבליק בדרך כלל נחשבת למכונת הכתיבה הניידת הראשונה, לפחות בין המכונות שמצוידות במקלדת.
גוף הכתיבה של הבליק הוא כאמור גלילי, כשסביבו שלוש "טבעות" של תווים: בשתיים מהן האותיות הקטנות והגדולות, ובשלישית ספרות ותווים מיוחדים. בחירת הטבעת נעשה על ידי שני מקשים מיוחדים, בדומה למקש ה"שיפט" בתיכון הסטנדרטי - "שיפט" מחליק את הגליל לטבעת עם האותיות הגדולות, ו" אבל עם שלושה מצבי שיפט במקום שניים. באופן זה יכולה הבליק להדפיס את כל התווים שיכולה מכונת כתיבה סטנדרטית, בעזרת 28 מקשים + שני מקשי "שיפט" בלבד (סימני הפיסוק הנפוצים ביותר, נקודה ופסיק, מופיעים בטבעת של האותיות, ואינם דורשים שיפט, ולכן 28 מקשים, כשיש רק 26 אותיות בשפה האנגלית). הבליק לא השתמשה בסרט בד טבול דיו, כמקובל, ובמקומו יש בה זרוע שמחזיקה גליל קטן שמושח דיו ישירות על התו המתאים בגוף הכתיבה, לפני שזה מקיש על הנייר ומעברי אליו את הדיו. סידור האותיות במקלדת הבליק מכונה "מדעי", (מקלדת QWERTY, הייתה זמינה בהזמנה מיוחדת), בו האותיות הנפוצות ביותר בשורה התחתונה. בנוסף ל-28 המקשים של האותיות ושני סימני פיסוק, יש בצד שמאל שני מקשי "שיפט" - אחד לאותיות גדולות, והשני לסמלים, ומקש רווח בצורת T (בדגמים מסוימים מתפרק כשרוצים לטלטל את המכונה) בתחתיתו.
מקשי ה"שיפט" גורמים להחלקת גוף הכתיבה על צירו, להבאת ה"טבעת" הנכונה את מול גליל הגומי בעגלה, ושאר המקשים מסובבים את הגליל לגזרה המתאימה, ואז מטיחים אותו כלפי מטה, כשבדרך, גליל הדיו מושח בדיו את המשבצת הנכונה על גוף הכתיבה. גוף הכתיבה מוחלף בקלות, ורבים מהמשתמשים החזיקו שניים, שלושה, או אף שישה גופי כתיבה שונים לצרכים שונים (ואפילו לשפות שונות).