Leta 1880 je ameriški izumitelj Edison prvi karboniziral bambusova vlakna v svilo kot svetlečo nitko v žarnici, s čimer je odprl precedens ogljikovih vlaken (CarbonFiber, skrajšano CF). Pionir ogljikovih vlaken za konstrukcijske materiale, ki ga zastopa Union Carbide Company (UCC) v Združenih državah, je leta 1959 kot surovino uporabil smolna vlakna in po več tisoč stopinjah visokotemperaturne karbonizacije, ogljikova vlakna z elastičnostjo približno 40 GPa in trdnostjo približno 0,7 GPa; leta 1965 je podjetje uporabilo isto surovino za raztezanje pri visoki temperaturi 3000 stopinj za razvoj nitastih visoko elastičnih grafitiziranih vlaken z elastičnostjo okoli 500 GPa in trdnostjo okoli 2,8 GPa. Leta 1961 je dr. Shoo Jinto iz laboratorija za industrijsko tehnologijo v Osaki na Japonskem uporabil poliakrilonitril (PANYRILE) poliakrilonitril (na kratko PAN) kot surovino in dosegel stopnjo elastičnosti po oksidacijskih in karbonizacijskih procesih na tisoče stopinj.
160 GPa, trdnost ogljikovih vlaken 0,7 GPa.
Leta 1962 je Nippon CarbonCo. uporabil PAN kot surovino za proizvodnjo ogljikovih vlaken z nizkim koeficientom elastičnosti (LM). Toray je razvil tudi CF visoke trdnosti z elastičnostjo približno 230 GPa in trdnostjo približno 2,8 GPa z uporabo vlaken PAN kot surovine in je od leta 1966 dosegel obseg množične proizvodnje 1 tone na mesec, medtem ko razvili so tudi visokoelastičen CF s temperaturo karbonizacije 2000 stopinj ali več, s stopnjo elastičnosti približno 400 GPa in trdnostjo približno 2,0 GPa. Proizvodnja karbonskih vlaken PAN je leta 1992 dosegla 6500 ton/leto in do leta 2000 presegla 10.000 ton/leto.
Čeprav se je povpraševanje po ogljikovih vlaknih postopoma širilo, se je po koncu hladne vojne leta 1991 uporaba vojaških aplikacij zmanjšala, zaradi gospodarske depresije pa ponudba in povpraševanje nista bila ravnovesja, kar je prizadelo industrijo. Vendar pa je proizvodnja Boeingovega vrhunskega modela B777, skupaj s širitvijo civilnih, gradbenih, avtomobilskih in kompozitnih aplikacij, povzročila postopno počasno rast industrije ogljikovih vlaken.