Вперше ідею застосування трубопроводу для транспортування нафти запропонував у 1863 році Д.І. Менделєєв під час відвідування нафтопереробного заводу ім. Кокарєва в Суроханах, що, за його думкою, дозволило б суттєво зменшити витрати на транспортування нафти з промислу на нафтопереробний завод, яке на той час здійснювалось в бочках. Однак ця ідея не була сприйнята і трубопровід не був збудований. Перший в світі трубопровід був збудований у США у 1865 році в Пенсільванії. Він мав діаметр 50 мм і довжину 9 км. Цим трубопроводом транспортувалась нафта з промислу на нафтопереробний завод.
У 1878 році на околиці Баку був збудований нафтопровід діаметром 76 мм і довжиною 10 км, а у 1879 році там ж був збудований нафтопровід діаметром 76 мм і довжиною 12,9 км. Ці нафтопроводи будувались за проектом і під безпосереднім керівництвом відомого російського інженера В.Г. Шухова.
У 1881 році В.Г. Шухов публікує свою працю "Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности", яка на багато десятиліть стала основним керівним документом з проектування трубопроводів. У цій праці В.Г. Шухов встановив залежність між витратою рідини і її в'язкістю, запропонував формулу для розрахунку падіння напору залежно від режиму руху рідини, привів методику визначення оптимального діаметру трубопроводу, швидкості руху рідини, товщини стінки труби. Розроблений ним графоаналітичний метод розташування проміжних насосних станцій застосовується і сьогодні.
Вигідність трубопровідного транспорту спонукала нафтопромисловців до подальшого будівництва трубопроводів. Через п'ять років після початку будівництва першого трубопроводу загальна довжина бакинських нафтопроводів становила 96 км, а на кінець 1897 року перевищила 280 км. Трубопроводи практично витіснили усі інші способи транспортування нафти.
В Україні перший нафтопровід був споруджений в 1886 році на Прикарпатті для транспортування нафти з родовища Слобода Рунгурська (с. Слобода Рунгурська Надвірнянського району), де видобування нафти розпочалось ще в 1771 році, на нафтопереробний завод у селі Печеніжин. Його довжина складала 13 км.
Одночасно з будівництвом промислових трубопроводів обговорюється питання дальнього транспортування нафти і нафтопродуктів трубопроводами, оскільки з збільшенням видобування нафти в Баку все частіше і частіше виникали проблеми з транспортування нафти і гасу в інші регіони. Взимку уся надія була тільки на Закавказьку залізницю, яка не могла забезпечити своєчасне постачання гасу. Ідея дальнього транспортування нафти і нафтопродуктів трубопроводами постійно обговорювалася серед учених і політиків.
Першим трубопроводом, який був збудований для транспортування нафтопродукту на велику віддаль був трубопровід Баку-Батумі. Діаметр трубопроводу в основному складав 203 мм, на невеликих ділянках 254 і 304 мм. Трубопровід будувався 11 років. Будівництво почалось у 1896 році і закінчилось у 1907 році. Цим трубопроводом перекачували гас і його продуктивність складала 900000 тон на рік. Будівельно-монтажні роботи велися вручну, труби з’єднувались різьбовими муфтами. Трубопровід покривали антикорозійною ізоляцією – свинцевим суриком на оліфі і обмотували джутовою тканиною з подальшим фарбуванням суриком. Трубопровід будувався вздовж залізниці, практично не відступаючи від неї, при довжині прямої лінії між цими пунктами 725 км і протяжність залізниці 900 км, траса трубопроводу мала довжину 835 км. Відхилення від прямої лінії досягало 15,2 %. На переході через ріку Куру трубопровід підвішувався до залізничного моста. Було побудовано 16 насосних станцій обладнаних плунжерними насосами з паровим та дизельним приводами. Перша ділянка цього продуктопроводу довжиною 228 км почала діяти у 1900 році і тому цей рік можна вважати початком історії будівництва та експлуатації магістральних трубопроводів.
Промислове видобування українського газу розпочалось у Дашаві в 1924 році звідки були побудовані перші в Україні газопроводи Дашава-Стрий-Дрогобич в 1924 році та в 1929 році газопровід Дашава-Львів довжина якого 81 км, діаметр 150 мм. В 1941 році було побудовано ще один газопровід Дашава-Львів діаметром 300 мм.
У післявоєнні роки почалось інтенсивне будівництво магістральних газопроводів. У 1946 році було завершено будівництво першого газопроводу для транспортування газу на велику віддаль Саратов-Москва діаметром 325 мм і довжиною 843 км.
У 1948 році було завершено будівництво газопроводу Дашава-Київ діаметром 529 мм та довжиною 509 км – цей рік прийнято вважати початком розвитку газотранспортної системи України. Газопровід Дашава-Київ на той час був найпотужнішим газопроводом в Європі, пропускна здатність якого становила близько 2 млрд. м3 в рік. У 1955 році цей газопровід був продовжений до Москви і його довжина склала 1530 км.
Важливим етапом в історії будівництва магістральних трубопроводів стало спорудження в 1956 році газопроводу Ставрополь-Москва на трасі якого вперше були застосовані труби діаметром 720 мм та були розроблені і застосовані для їх прокладання спеціальні машини і механізми. Довжина газопроводу склала 1254 км.
Також в післявоєнні роки інтенсивно будувалися нафтопроводи. На кінець 1955 року їх загальна протяжність перевищила 10 тис. км. На протязі 1960-1974 років споруджувався трансконтинентальний нафтопровід Дружба, протяжність якого в межах України складає 680 км. Загальна протяжність нафтопроводу з усіма відводами перевищувала 6000 км, основний діаметр труб 1020 мм. Для забезпечення роботи нафтопроводу побудували 31 насосну станцію з повністю автоматизованим управлінням.
З середини 70-х років починається інтенсивне будівництво трансконтинентальних магістральних газопроводів з районів західного Сибіру та Крайньої півночі в Центральну та Західну Європу. При будівництві цих трубопроводів вперше в світовій практиці були застосовані труби великого діаметру 1220 мм і 1420 мм. З цих магістральних газопроводів відомими є Союз, Урингой-Помари-Ужгород, Прогрес, Івацевичі-Долина. Завдяки цим газопроводам Українська газотранспортна система стала однією з найбільших в Європі і включає 36,6 тис. км газопроводів, в тому числі 22,2 тис. км діаметром 1020-1420 мм, 71 компресорна станція, 13 підземних сховищ газу. Пропускна здатність системи становить на вході 287,7 млрд. м3 на рік, а на виході – 178,5 млрд. м3 на рік. Для споживачів України щороку транспортується близько 70 млрд. м3, а транзитом газотранспортною системою України з Росії до країн Західної та Центральної Європи може транспортуватись 142,5 млрд. м3 природного газу.
Крім газопровідної в Україні є розвинена нафтопровідна система. В системі нафтопроводів, загальна довжина яких становить 4574 км, працює 40 нафтоперекачувальних станцій. Ємність резервуарного парку – понад 1 млн. м3. Пропускна здатність системи на вході становить 114 млн. т нафти на рік, на виході – близько 66 млн. т на рік. Магістральні нафтопроводи України забезпечують постачання нафти з Росії та Казахстану на нафтопереробнi заводи України i прокачування її на експорт до країн Центральної та Захiдної Європи.
У серпні 2001 року завершено спорудження нафтопроводу Одеса-Броди, а в грудні – нафтоперевального комплексу "Південний" під Одесою. Довжина нафтопроводу складає 674 км, діаметр 1020 мм. Пропускна здатність першої черги нового нафтотранспортного коридору складає 14,5 млн. т нафти на рік.
Нафтопровід Одеса-Броди є найкоротшим шляхом транспортування каспійської нафти до країн Центральної та Північної Європи. Наступним кроком розвитку нафтотранспортної системи Одеса-Броди буде продовження існуючого нафтопроводу від Бродів у Польщу – до Полоцька, де розташований найпотужніший у країні нафтопереробний завод, та до балтійського експортного терміналу в Ґданську. Після завершення будівництва усього комплексу пропускна здатність системи досягне 45 млн. т нафти на рік.
Спорудження магістральних трубопроводів впродовж останніх десятиліть безперервно удосконалювалося, змінювалися будівельні норми, технології, рівень механізації і автоматизації, організаційні та управлінські рішення. Це в великій мірі було зумовлено зміною технологічних параметрів трубопроводів, збільшенням їх діаметру та робочого тиску. В 70-90-і роки відбувся значний розвиток науки в нафтогазовому будівництві. Були створені основи теорії конструктивної надійності трубопроводів, система нормативних документів з проектування і спорудження магістральних трубопроводів, галузева система сертифікації, розроблені оптимальні рішення з організації спорудження трубопроводів, технології виконання робіт.