Сред най-ранните клавишни инструменти са органът, клавикордът и клавесинът. Органът несъмнено е най-стар от тях. Появил се е в 3 в. пр.н.е., въпреки че този древен инструмент, наречен хидравлис не използвал клавиатура в съвременния смисъл. От изобретяването си до 14 век органът остава единствения клавишен инструмент. Често и органите са нямали въобще клавиатура, а само бутони или големи лостове, които се задвижвали с цяла ръка. Почти всяка клавиатура до 15 век е имала 7 основни тона за всяка октава.

Клавикордът и клавесинът се появяват през 14 век, като вероятно клавикордът е по-стар. При тяхното усъвършенстване е добавен си-бемол клавиш, за да избегне тритона между фа и си, а по-късно били добавени и други полутонове. Клавесинът и клавикордът били многоп популярни до разпространението на пианото през 18 век, след което популярността им намалява. Пианото е революционно нововъведение, защото пианистът можел да променя силата (или динамиката) на звука чрез промяна на силата, с която удрял по всеки клавиш. Пълното име на пианото на италиански е „гравичембало кон пиано е форте“ (клавесин с тихо и силно), което постепенно било съкратено до „пиано-форте“ (тихо-силно) и „пиано“ (тихо).

Клавишни инструменти били усъвършенствани през 20 век. Ранните електромеханични инструменти като вълните на Мартено се появяват рано през този век.

Най-ранните напълно електронни клавишни инструменти са електронни органи, които използвали осцилатори и делители на честота заедно с мрежа от филтри, за да генерират звукови трептения с различна форма на вълната.

Много усилия отиват за откриването на инструмент, който звучи като пиано, но е по-малък и по-лек. Електрическото пиано и електронното пиано са ранни опити, които, въпреки че са полезни инструменти сами по себе си, не успяват да възпроизведат убедително тембъра на пианото. През същия период са разработени и електрическите и електронните органи.

Синтезаторът е усъвършенстван през 1960-те години и се развива и до наши дни. С времето цифровият синтез се разпространява широко.