早在1462-1727年，牛顿就阐述过高速旋转刚体的力学问题。1766年，鲁拿多·欧拉在《刚体绕定点运动的理论》这篇著名论文中，更加明确地阐述了陀螺仪的数学原理。在理论的指导下，世界上第一个与现在普通陀螺仪形状类似的陀螺仪，约在1814年由德国的波能保格制成。1812年，美国拉达尔菲亚城的约翰逊，做成了一个形状有所改进的陀螺仪，当时又称之为转动仪；用它可向观众表演转动着的刚体所具有的动力学特性。1852年，法国的利昂·傅科制造了一台相当灵敏的陀螺仪，用来证明地球自转现象，并命名为“陀螺仪”。1878年美国人霍普金制造了机电型陀螺仪，已经类似现在普通框架式的陀螺仪了。