I 1880 forkullede den amerikanske opfinder Edison først bambusfiber til silke som en lysende glødetråd i pæren, hvilket åbnede præcedensen for kulfiber (CarbonFiber, forkortet CF). Pioneren inden for kulfiber til strukturelle materialer, repræsenteret af Union Carbide Company (UCC) i USA, brugte begfibre som råmateriale i 1959, og efter tusindvis af grader af højtemperatur-karbonisering, kulfiber med elasticitet på omkring 40GPa og styrke 0,7 GPa blev opnået; i 1965 brugte virksomheden det samme råmateriale til at strække sig ved en høj temperatur på 3000 grader for at udvikle filamentøse højelastiske grafitiserede fibre med en elasticitet på omkring 500GPa og en styrke på omkring 2,8GPa. I 1961 brugte Dr. Shoo Jinto, Osaka Industrial Technology Laboratory i Japan, polyacrylonitril (PANYRILE) polyacrylonitril (forkortet PAN) som råmateriale og opnåede en elasticitetshastighed på tusinder af grader efter oxidations- og karboniseringsprocesser
160 GPa, 0,7 GPa styrke kulfiber.
I 1962, Nippon CarbonCo. brugt PAN som råmateriale til at producere kulfiber med lav elasticitetskoefficient (LM). Toray udviklede også højstyrke CF med en elasticitet på omkring 230 GPa og en styrke på omkring 2,8 GPa ved brug af PAN-fiber som råmateriale og har nået en masseproduktionsskala på 1 ton pr. måned siden 1966, mens de har også udviklet en højelasticitet CF med en karboniseringstemperatur på 2000 grader eller mere, med en elasticitetshastighed på omkring 400 GPa og en styrke på omkring 2,0 GPa. Produktionen af PAN kulfiber nåede 6.500 tons/år i 1992 og oversteg 10.000 tons/år i 2000.
Selvom efterspørgslen efter kulfiber gradvist voksede, efter afslutningen af den kolde krig i 1991, faldt brugen af militære applikationer, og på grund af den økonomiske depression var udbud og efterspørgsel ude af balance, og industrien blev påvirket. Produktionen af Boeings banebrydende model B777, kombineret med udvidelsen af civil-, byggeri-, bil- og kompositapplikationer, har dog fået kulfiberindustrien til at vokse langsomt.