การพัฒนา เครื่องมือ กล CNCเริ่มต้นขึ้นในสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2491 Parsons Co. มีความคิดเบื้องต้นในการพัฒนาเครื่องมือเครื่องจักร CNC ในขณะที่ทำงานในโครงการเพื่อสร้างเครื่องมือเครื่องจักรสำหรับการประมวลผลแม่แบบการตรวจสอบสำหรับโปรไฟล์ใบมีดของเฮลิคอปเตอร์ ในปีถัดมา ด้วยการสนับสนุนจากแผนกโลจิสติกส์ของกองทัพอากาศสหรัฐ Parsons ได้ร่วมมืออย่างเป็นทางการกับห้องปฏิบัติการ Servo Mechanism ของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์เพื่อเริ่มต้นการพัฒนาเครื่องมือเครื่องจักร CNC
หลังจากสามปีของการวิจัย เครื่องมือเครื่อง CNC ต้นแบบการทดสอบเครื่องแรกของโลกก็ประสบความสำเร็จในการผลิตในปี 1952 เครื่องนี้เป็นเครื่องกัดระบบควบคุมต่อเนื่องสามพิกัดแบบเชิงเส้นที่สอดแทรกโดยใช้หลักการของตัวคูณพัลส์ ระบบควบคุมเชิงตัวเลขใช้ชิ้นส่วนท่ออิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด และอุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขมีขนาดใหญ่กว่าตัวเครื่อง
หลังจากปรับปรุงและวิจัยอีกสามปีเกี่ยวกับการตั้งโปรแกรมอัตโนมัติ เครื่องมือกลก็พร้อมสำหรับการทดลองใช้งานในปี 2498 ประเทศอื่นๆ เช่น เยอรมนี อังกฤษ ญี่ปุ่น อดีตสหภาพโซเวียต และสวีเดน ไม่นานก็ทำตามและเริ่มทำการวิจัย พัฒนา และ ผลิตเครื่องมือเครื่องจักรซีเอ็นซี
ในปี 1959 Keaney & Trecker จากสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการพัฒนา Machining Center เครื่องแรก ซึ่งเป็นเครื่องมือกล CNC ที่มีอุปกรณ์เปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติและโต๊ะหมุนที่สามารถประมวลผลหลายระนาบของชิ้นงานในกระบวนการจับยึดครั้งเดียว
จนถึงปลายทศวรรษที่ 1950 เครื่องมือเครื่องจักร CNC ถูกจำกัดไว้เฉพาะการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและการทหาร เนื่องจากปัจจัยหลักด้านต้นทุนและอื่นๆ เครื่องจักรที่มีอยู่ส่วนใหญ่เป็นระบบควบคุมแบบต่อเนื่อง ในช่วงทศวรรษที่ 1960 การประยุกต์ใช้ทรานซิสเตอร์ได้ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบซีเอ็นซีและลดต้นทุน ทำให้อุตสาหกรรมโยธาบางแห่งสามารถเริ่มพัฒนาเครื่องมือกลซีเอ็นซี โดยส่วนใหญ่เป็นเครื่องจักรควบคุมการวางตำแหน่งแบบจุด เช่น เครื่องเจาะและเครื่องพันช์
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีการควบคุมเชิงตัวเลขได้ถูกนำไปใช้ไม่เพียงแต่กับเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังใช้กับเครื่องเชื่อม เครื่อง ตัดไฟและอื่น ๆ ด้วย ซึ่งขยายขอบเขตการใช้งานอย่างต่อเนื่อง