At en slik effekt eksisterte ble først foreslått av Christian Andreas Doppler i 1842 i monografien . Hypotesen ble først testet for lydbølger av den nederlandske vitenskapsmannen Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot i 1845. Ved hjelp av et jernbanetog og hornblåsere kunne han bekrefte at tonehøyden var høyere når hornet nærmet seg lytteren og lavere når det fjernet seg. Armand-Hippolyte Fizeau oppdaget det samme fenomenet hos elektromagnetiske bølger i 1848, uavhengig av Doppler og Buys Ballot. I Frankrike kalles effekten av og til «effet Doppler-Fizeau».