Самой ранней формой дорожных знаков можно считать краеугольные камни, указывающие направление и расстояние. Древние римляне, например, возводили по всей своей империи каменные колонны, показывающие расстояние до Рима. В средние века знаки на перекрестках, указывающие направление в разные города, становились все более распространенным явлением.
Первые современные дорожные знаки были установлены в конце 70-х годов XIX века и предназначались для велосипедистов. Популярные в то время велосипеды были быстрыми, тихими и трудными для езды, велосипедисты путешествовали на большие расстояния и часто выбирали незнакомые дороги. Именно из-за таких велосипедистов начали устанавливать знаки, предупреждающие о потенциальных опасностях на дороге, а не просто указывающие расстояние и направление. Это самый ранний прототип современных дорожных знаков.
Развитие автомобильной промышленности потребовало внедрения более сложных систем знаков, в которых уже использовались не только письменные предупреждения. Одна из первых современных систем дорожных знаков была разработана в 1895 году в Италии. В 1903 году британское правительство ввело четыре национальных знака, но основные модели дорожных знаков были приняты на Международном конгрессе в Риме в 1908 году.
В период с 1926 по 1949 год введение европейской системы дорожных знаков произошло в результате интенсивной работы по улучшению международных дорожных знаков. Соединенное Королевство и Соединенные Штаты ввели свои собственные системы дорожных знаков, которые впоследствии были приняты многими другими странами в их соответствующих сферах влияния. Соединенное Королевство приняло версию европейских дорожных знаков в 1964 году, а за последние десятилетия в системе дорожных знаков Северной Америки начали использовать некоторые символы наряду с английскими.
С годами изменение было постепенным. Знаки до промышленной революции изготавливались из дерева и камня, но после внедрения метода Дарби чугун стал широко использоваться в конце восемнадцатого и начале девятнадцатого веков. Чугун использовался до середины двадцатого века, но теперь его заменяет алюминий и другие металлы и сплавы. С 1945 года большинство знаков было изготовлено из алюминиевых листов со светоотражающим покрытием для ночного времени и периодов ограниченной видимости. До появления отражающих материалов отражательная способность обеспечивалась размещенными буквами и символами.