魔方

早期的嘗試

1970年3月，Larry Nichols發明了「Puzzle with Pieces Rotatable in Groups」，並申請了加拿大專利，是個2×2×2的魔術方塊，但是每個方塊之間是用磁鐵互相吸在一起。1972年獲得美國專利 3,655,201，比魯比克教授的魔術方塊早兩年。

第一個魔術方塊

魯比克·厄爾諾是匈牙利的建築學和雕塑學教授，為了幫助學生們認識空間立方體的組成和結構，所以他自己動手做出了第一個魔術方塊的雛形來，其靈感是來自於多瑙河中的沙礫
1974年，魯比克教授發明了第一個魔術方塊（當時稱作Magic Cube），並在1975年獲得匈牙利專利號HU170062，但沒有申請國際專利。第一批魔術方塊於1977年在布達佩斯的玩具店販售。與Nichols的魔術方塊不同，魯比克教授的零件是像卡榫一般互相咬合在一起，不容易因為外力而分開，而且可以以任何材質製作。
1979年9月，Ideal Toys公司將魔術方塊帶至全世界，並於1980年一、二月在倫敦、巴黎和美國的國際玩具博覽會亮相。
展出之後，Ideal Toys公司將魔術方塊的名稱改為Rubik's Cube，1980年5月，第一批魔術方塊在匈牙利出口。

流行

魔術方塊廣為大眾喜愛是在1980年代。從1980年到1982年，總共售出了將近200萬個魔術方塊。1981年，一個來自英國的小男孩，派翠克·波塞特（Patrick Bossert）寫了一本名叫《你也能夠復原魔術方塊》（ISBN 978-0-14-031483-0）的書，總共售出了將近150萬本。據估計，1980年代中期，全世界有五分之一的人在玩魔術方塊。

更多種類的魔術方塊

由於魔術方塊的巨大商機，1983年魯比克教授和他的合夥人一同開發了二階和四階魔術方塊。並於1986年製造了五階魔術方塊。
2003年，希臘的Panagiotis Verdes申請了五階到十一階魔術方塊的專利（五階魔術方塊的結構略與魯比克教授的魔術方塊不同），並於2008年在V-Cube公司生產五階、六階和七階的魔術方塊。
許多中國公司生產了複製或者改進的魯比克版本或者V-Cube公司版本的魔術方塊。其中最有名的是包大慶的大雁公司，他們生產孤鴻、凌雲、輪迴、展翅以及現在的騰雲型號。儘管這些產品的合法性值得懷疑，但是相較於原始版本的產品，其較佳的轉動性能使得許多專家級別的競速玩家更願意使用。

配色

其實魔術方塊並不只有一種配色，現在所流行的是官方版本，事實上也還有其他版本的配色
（非官方標準六色的方塊不在以下討論範圍中）。

日本配色

日本配色是魯比克教授最初研發出魔術方塊時的配色，分別為白色、紅色、橘色、黃色、綠色、藍色，其中白藍相對、紅橘相對、黃綠相對，且橘、藍、紅三色以逆時針排列。
在魔術方塊傳至全世界後，魯比克公司聽取色彩研究者的意見，將配色做了更改，但日本則維持原來的配色。目前世界上除了日本生產的魔術方塊外，還有官方二階魔術方塊也是日本配色。

官方配色

魯比克公司聽取色彩研究者的意見，將相對兩面的顏色安排為相同色系，也就是白黃相對、紅橘相對、藍綠相對，且藍、橘、黃三色以順時鐘排列。

V-Cube公司配色

V-Cube公司的配色與魯比克公司的配色相似，只是將白色換成黑色，即黑黃相對、紅橘相對、藍綠相對，且藍、橘、黃三色以順時鐘排列。

其他配色

粉色配色，桃色（品紅色），青色（天藍色），紫色，灰色來代替原本六色中的顏色。

韓國配色

在韓國的比賽中，一般採用黑黃，藍綠，紅橙的配色標準。

結構

不同的魔術方塊有不同的結構，以最經典的三階魔術方塊為例，三階魔術方塊由1個中心軸/核心球、6個中心塊、12個邊塊及8個角塊構成，當它們組合在一起的時候每個零件會互相牽制不會散開，並且任何一面都可水平轉動而不影響到其他方塊。三階魔術方塊的結構不只一種，例如空心魔術方塊。中國的一些魔術方塊玩家，嘗試對三階魔術方塊結構進行修改，形成適合競速的魔術方塊，這些修改包括對摩擦面接觸方式、尺寸、重量、材質、顏色、邊角處理、彈簧彈力等等的修改，這些修改都很成功，並且受到了世界魔術方塊頂尖選手的青睞。不過這些魔術方塊在中國以外的地區，依然會面對三階魔術方塊結構專利權的問題。以下是一般魔術方塊的結構。

中心塊

中心塊與中心軸連接在一起，但可以順著軸的方向自由地轉動。
中心塊的表面為正方形，結構略呈長方體，但長方體內側並非平面，另外中心還有一個圓柱體連接至中心軸。
從側面看，中心塊的內側會有一個圓弧狀的凹槽，組合後，中心塊和邊塊上的凹槽可組成一個圓形。旋轉時，邊塊和角塊會沿著凹槽滑動。

邊塊

邊塊的表面是兩個正方形，結構類似一個長方體從立方體的一個邊凸出來，這樣的結構可以讓邊塊嵌在兩個中心塊之間。
長方體表面上的弧度與中心塊上的弧度相同，可以沿著滑動。立方體的內側有缺角，組合後，中心塊和邊塊上的凹槽可組成一個圓形。旋轉時，邊塊和角塊會沿著凹槽滑動。另外，這個缺角還被用來固定角塊。

角塊

角塊的表面是三個正方形，結構類似一個小立方體從立方體的一個邊凸出來，這樣的結構可以讓角塊嵌在三個邊塊之間。
與邊塊相同，小立方體的表面一樣有弧度，可以讓角塊沿著凹槽旋轉。

延伸

魔術方塊家族的成員有很多，以下用中心軸的數量分布來分類。若每個中心軸都是等價的（即對稱性較高），則軸的數量有可能是4、6、8、12、20、32，因為正多面體具有高度的對稱性，不同的軸數則對應到不同的正多面體，在這之中四軸、六軸和十二軸又較為常見。另外也有些魔術方塊的中心軸不等價，例如Square 1。以下列出的是較常見的魔術方塊。

四軸魔術方塊

這一類魔術方塊具有四個等價的中心軸，其中較常見的是鑽石魔術方塊、金字塔魔術方塊。

鏡面魔術方塊

鏡面魔術方塊屬於異形魔術方塊，是三階魔術方塊的變種。其六個面的顏色一致，但厚度各不相同。還原方法與三階魔術方塊相同。
鏡面魔術方塊是較為常見的異形魔術方塊，但並不是世界魔術方塊協會（WCA）[1]  的比賽項目。
鏡面魔術方塊因為形狀會發生變化，不太適合於速擰。另外鏡面魔術方塊因為形態識別沒有普通帶有顏色區別的魔術方塊這麼快，另外各塊形狀不均勻，一般也很難速擰。
不對稱鏡面異型魔術方塊，與傳統的3階6色魔術方塊不同，傳統6色魔術方塊是上下左右前後各為一種不同的顏色，我們在還原的時候，是以顏色來確定魔術方塊塊應該在的位置。而鏡面魔術方塊，所有的塊兒都是同一個顏色的，整個魔術方塊體只有一種顏色，而不規則的切割讓魔術方塊每一塊都具有不同的形狀，我們在進行還原的時候，是以不同的形狀塊來確定它應該回到的位置。
一般的，如果會玩三階魔術方塊就會玩鏡面魔術方塊，只是每塊的大小變了，三階是依靠顏色來識別每個面，而Mirror （鏡面魔術方塊）是通過每塊的幾何尺寸來識別，把鏡面魔術方塊的尺寸大小類比成三階魔術方塊的顏色，這樣就可以類似於三階魔術方塊了。

金字塔魔術方塊

金字塔魔術方塊（Pyraminx）是一種四面體魔術方塊，由德國科學家麥菲特Uwe Meffert教授於1970年發明。有四個外角塊、四個內角塊和六個邊塊。通過旋轉可以改變其顏色排列。軸旋轉塊可以旋轉後而狀態不改變。6個邊塊則可以自由旋轉。而四個頂塊可以獨立於其他塊進行自我旋轉。
作為最簡單的異形魔術方塊，金字塔魔術方塊的還原是多種多樣的。對於初學者來說，使用層先法較易還原。方法就是先還原魔術方塊的四面中心塊，再一面面復原。

六軸魔術方塊

這一類魔術方塊具有六個等價的中心軸，其中較常見的是n×n×n的魔術方塊，但外型不一定會做成立方體，例如：七階魔術方塊。實際上，七階以上的魔術方塊是無法做成每小塊同大小的立方體的。

二階魔術方塊

二階魔術方塊的英文官方名字叫做Pocket Rubik's Cube或Mini Cube，中文直譯叫做「口袋魔術方塊」、「迷你魔術方塊」。與二階粽子魔術方塊（Pyramorphix 具有相似的結構。
Pyramorphix雖然有4個面塊和4個角塊，但每塊都和二階魔術方塊一樣是等價的，每一次移動可以旋轉2個面塊及2個角塊±90°或180°。Pyramorphix與二階魔術方塊的關係類似立方體和正三角形的關係。

三階魔術方塊

即一般的魔術方塊。另外有魔粽(Mastermorphix)等變形。

四階魔術方塊

四階魔術方塊的英文官方名字最初稱作為Sebestény Cube，後來在生產前最終定名為Rubik's Revenge，直譯過來是「魯比克的復仇」。

五階魔術方塊

五階魔術方塊的英文名字叫做Professor's Cube，直譯過來是「專家（玩）的魔術方塊」，也說明了它的難度。另外希臘的V-Cube公司也製造了不同結構的五階魔術方塊，英文名字叫做V-Cube 5。

六階魔術方塊

六階魔術方塊首先由希臘的V-Cube公司量產，v-cube公司的產品未能妥善解決隠藏中層定位的問題，容易卡死。第一款能正常工作的六階魔術方塊由中國的聖手公司量產，以玩家MeMyselfAndPi改裝的結構解決隠藏中層定位的問題。現時所有量產形6階的棱塊大部分不是正方，加強結構強度。

七階魔術方塊

七階魔術方塊首先由希臘V-Cube公司量產。方塊本身為圓弧型。第一款方形七階由中國聖手公司生產，棱塊是長方形。

八階或以上魔術方塊

八階到十一階魔術方塊由希臘的V-Cube公司提出第一個設計概念。該概念在八階（包括六階）等偶數階魔術方塊均採用的是相應高一階的奇數階魔術方塊的結構，通過隱藏中心層來實現，但未能妥善解決隱藏中心層的走位。因此用V-Cube設計的偶數階魔術方塊即使製造出來，其手感並不好，容易卡死和飛塊（POP）。其後出現的設計有雙層卡腳甚至三層卡腳，大幅加強穏定性。也出現了"加針"和"隱藏二階"等方法來解決中層走位。
數學上七階以上的魔術方塊已經無法做成梭、角、心塊均勻的正方體。因為階數過高會導致角上的塊完全懸掛於魔術方塊之外而難以固定。因此理論上，角塊要做的非常大，邊塊做成長方形，而中心塊則是非常小的正方形，有廠家把以這方法做出了方形的8階。由於六階角塊跟主體的連接處不能太小，不然結構強度不足，所有量產方形六階棱塊都是長方形的。部份廠家把高階魔術方塊做成麵包形，減輕了魔術方塊塊的大小在視覺上的差異，方便手持。
八階魔術方塊由中國聖手公司設計，已量產上市。
九階魔術方塊中國於2009年12月8日產出首批，現已上市銷售。
十階魔術方塊由中國聖手公司設計，已量產上市。
十一階魔術方塊大約於2010年1月在中國國內上市銷售。
十三階魔術方塊由中國永駿公司設計，大約於2014年1月在中國國內上市銷售。
目前階數最高實物魔術方塊是十七階，於2011年1月由Oskar van Deventer設計並製造，並已在3D列印網站Shapeways.com上以2000美元銷售。第一隻3d列印的十七階用的是寶塔式的設計，由大三階卡著五階，再由五階卡著九階，再卡著十七階，做出來後跟本轉不動，原因是磨擦力太大，部份塊太小，用力推時會把塊推出來，而非整層轉動。其後的設計改為"牙齒"式，每塊都有相當長的根部傳力，實物可以實際操作。
另外，在電腦中沒有結構的限制，二十階甚至一百階的魔術方塊電腦都可以模擬出來。

八軸魔術方塊

這一類魔術方塊具有八個等價的中心軸，其中較常見的是Dino Cube、Platypus、Rainbow Cube、魔花魔術方塊。

十二軸魔術方塊

這一類魔術方塊具有十二個等價的中心軸，其中較常見的是五魔術方塊、亞歷山大之星、Pyraminx Crystal、helicopter cube。

亞歷山大之星

亞歷山大之星的原名為Alexander's Star，外型為大十二面體，是亞當·亞歷山大於1982年發明的魔術方塊，於1985年申請美國專利 4,506,891，其結構可視為只有邊塊的五魔術方塊。

五魔術方塊

五魔術方塊的原名為Megaminx。是一種十二面體魔術方塊，總共有50塊可以移動的部分，一共有六或十二種顏色，因為有些五魔術方塊會把相對的面塗上相同的顏色。
與一般的魔術方塊一樣，可以增加層數，目前最高階的五魔術方塊是由Andrew Cormier製造並販售，每一個軸有三個地方可以轉動，總共有530塊可以移動的部分。

多軸魔術方塊

這一類魔術方塊具有十二個以上等價（或不等價）的中心軸，具代表性的例子是Tuttminx，有32軸。

tuttminx

這種比較特別，外型為半正多面體中的截角二十面體，共有32軸，截至2016年，軸數最多的魔術方塊。

其他魔術方塊

這類魔術方塊不具有等價的旋轉軸，較常見的是Square 1、Floppy Cube。

Square one

Square One又叫做Square1或者SQ1，是由Karel Hrsel和Vojtech Kopsky在1992年共同發明並申請了美國專利 5,193,809。它的難度主要在於上下兩個地面的方塊被切割成了可以轉動30度的小塊，從而可以產生不同於原始方方正正模樣的狀態。
Square 1魔術方塊分為三層。頂層和底層都有風箏塊和三角塊，它們也被稱為角塊和邊塊。整個魔術方塊總共有8個角塊和8個邊塊。相對於層的中間來講，角塊為60度，邊塊寬度為30度。

E-CUBE電子魔術方塊

世界上第一個量產的3階電子魔術方塊，由台灣學樂公司推出由台灣龍華科大邱煌森老師授權生產。使用三色LED顯示及按鍵操作，在每個行列上都有兩個按鍵，使用者經由壓觸按鍵選擇旋轉方向，而LED的顏色變化模擬原機械式魔術方塊的旋轉。因為是微控制器軟體控制，因此使用者可以輕易的恢復原始狀態及設定開始難易程度，E-cube也加入其他遊戲的功能。雖然產品早已量產及販賣，但正式於媒體亮相是在2008年10月30日的台灣教育部舉辦產學展覽會上。

魔術方塊的Mod製造

魔術方塊的改造由來已久，其中以英國的Tony Fisher最為著名，中國的包大慶（大菸頭）等玩家也對其進行了發揚，但是這是一項難度較大的工程，對魔術方塊需要有很深的認識，否則會毀壞掉魔術方塊，所以，專攻此項的人較少，不過新手還是可以對魔術方塊進行簡單改造（比如連體，切割等）

競速

即用最短的時間復原一個魔術方塊。一般來說，轉動次數越少復原的速度越快，但相對的需要記憶的公式就越多，現在絕大多數魔術方塊高手使用的解法是CFOP（Fridrich Method）。

盲解

又稱作盲眼或蒙眼。規則是在不做物理標記和轉動魔術方塊（可以手握魔術方塊）的前提下記憶一個或多個打亂的魔術方塊，但在復原的過程中必須帶著眼罩。計時是從看到魔術方塊的第一眼開始的，也就是說記憶魔術方塊的時間也算在復原時間內。如果有方塊在轉動過程中脫落，也要在蒙眼的條件下裝回去。

單手解

即以單手轉動魔術方塊進行復原，但可以使用桌面輔助。如果有方塊在轉動過程中脫落，也必須用同一隻手裝回去。

腳解

即用腳復原魔術方塊，參賽者可以站立、坐在椅子上或地上。觀察的部分也必須用雙腳完成，其他規則大致與競速玩法相同。

多個盲解

規則大致與一般盲解相同，但必須同時記憶多個魔術方塊，在比賽時必須先告知裁判要復原幾個魔術方塊，平均一顆復原的時間為最多10分鐘。舊式規則沒有限定總時間，新式規則限定所有的復原必須在一小時內完成（記憶的時間算在內）。

上帝的數字

所有的三階魔術方塊都可以在有限步數內復原，1982年，佛雷與辛馬斯特合著的《魔術方塊手冊》定義任意的三階魔術方塊都可以保證最少n步復原，並稱呼n為上帝的數字。在此書中，證明上帝的數字介於17~52之間。
1995年，瑞德證明上帝的數字介於20-29之間。2006年，雷杜用群論證明上界可改進為27。
2007年，電腦科學家古柏曼與他的學生用20台超級電腦花了8000個小時證明上界可改進為26。
2008年，Tomas Rokicki宣布證明了任何魔術方塊可以在25步以內解開。之後又改進為22步。
2010年，包括Tomas Rokicki和Morley Davidson等人的研究團隊證明任意組合的魔術方塊可以在20步內還原，現在上帝的數字正式定為20。