用盾構法修建隧道已有 150餘年的歷史。

最早進行研究的是法國工程師M.I.布律內爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鑽洞，並從體內排出一種粘液加固洞穴的現象得到啟發，在1818年開始研究盾構法施工，並於1825年在英國倫敦泰晤士河下，用一個矩形盾構建造世界上第一條水底隧道(寬11.4米、高6.8米)。

在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直至1835年，使用了改良後的盾構，才於1843年完工。

其後P.W.巴洛於1865年在泰晤士河底,用一個直徑2.2米的圓形盾構建造隧道。

1847年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中，英華人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中採用氣壓盾構法施工，並第一次在襯砌背後壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙，創造了比較完整的氣壓盾構法施工工藝，為現代化盾構法施工奠定了基礎，促進了盾構法施工的發展。20世紀30～40年代，僅美國紐約就採用氣壓盾構法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。

從1897～1980年，在世界範圍內用盾構法修建的水底道路隧道已有21條。

德、日、法、蘇等國把盾構法廣泛使用於地下鐵道和各種大型地下管道的施工。

1969年起，在英、日和西歐各國開始發展一種微型盾構施工法，盾構直徑最小的只有1米左右,適用於城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通訊電纜等管道的施工

1997年， 中國為了修建西康鐵路，不得不花6億的天價，從德國進口兩臺盾構機。可後來機器遇到故障時，德國企業甚至都不讓中方人員進入，簡直是赤裸裸的歧視。也正是因為這段經歷，激發了中國製造盾構機的決心。

2002年，中國正式研發盾構機，雖然沒有經驗和技術，但是中國科研人員嘔心瀝血，又有工藝基礎的支援，終於在兩年過後，成為研發出“先行號”盾構機。