=Jau Džou dinastijos laikais Kinijoje buvo įrašų apie „medžių statymą keliui pažymėti“. Senovės Romoje kariniame kelyje iš Romos į Capua buvo dedami etapai ir nukreipiamieji ženklai. Tačiau dauguma žmonių mano, kad šiuolaikinių kelių eismo ženklų kilmė turėtų būti siejama su 1879 m. gruodžio mėn. Anglijoje-Secklinger Club, vietinė organizacija, dalyvaujanti dviračių sąjungoje, į kalnus vedančiame kelyje įrengė įspėjamąjį ženklą: „Į Secklinger{5}}Pavojus šioje kalvoje“. Šis įspėjamasis ženklas, nupieštas ant geležinės plokštės, tapo anksčiausiu dokumentuotu kelių eismo ženklu istorijoje. Pirmoji administracinė institucija, įrengusi kelių eismo ženklus, buvo Interrn Moorland Roads Authority Glosteršyre, Anglijoje. 1881 m. spalį jis įrengė įspėjamąjį ženklą matomoje vietoje ant Morno kalvos.
1901 m. spalį, gavusi leidimą iš Glosteršyro parlamento, Automobilių sąjunga įrengė pirmąjį pasaulyje automobiliams skirtą įspėjamąjį ženklą Bad Lip Hill viršūnėje Glosteryje. Vėliau, remdamosi 1903 m. Motorinių transporto priemonių potvarkiu, atitinkamos Didžiosios Britanijos valdžios institucijos įgijo teisę įrengti kelio ženklus, o tų pačių metų kovo 10 d. vietos valdžios institucijoms išdavė dokumentą, kuriame rekomendavo naudoti šiuos kelio ženklus: ant medinės lentos nupieštą 457 mm (18 colių) skersmens baltą gyvatę, nupieštą greičio apribojimams; raudonas apskritimas, rodantis draudimą; raudonas trikampis, rodantis įspėjimą; ir deimantas, nurodantis sankryžas, pavojingus kampus ir staigius posūkius. Kadangi tuomet ne visos vietos valdžios institucijos sutiko su šiomis rekomendacijomis, susidarė chaotiška situacija, kai eismo ženklai buvo nenuoseklūs ir vairuotojams sunkiai atpažįstami. Tik po 1930 m. visoje Didžiojoje Britanijoje buvo pripažintas vieningas kelio ženklų potvarkis, todėl eismo ženklai tapo labiau standartizuoti.
1903 m., aktyviai skatinant Prancūzijos automobilių federaciją, Prancūzija tapo pirmąja šalimi pasaulyje, kuri visoje šalyje pradėjo naudoti standartizuotus kelio ženklus. Tuo metu prancūzų eismo ženklus sudarė juodos medinės lentelės su baltais dažais, kuriose, be kitų įspėjimų vairuotojams, buvo pažymėta „Posūkis į kairę“, „Posūkis į dešinę“, „Tiltas“ ir „Pavojus įkalnėn kelias“.
1908 m. Paryžiuje vykusioje pirmojoje tarptautinėje kelių konferencijoje buvo iškeltas standartizuotų kelio ženklų klausimas, nutarta įdiegti tarptautiniu mastu suvienodintus kelio ženklus. Dalyvaujančios šalys ir regionai privalėjo trikampėse medinėse lentose nupiešti standartizuotus eismo ženklų simbolius, tokius kaip „nelygus kelias“, „sankryža“, „kreivė“ ir „geležinkelio pervaža priekyje“, pažymėtų raudonomis linijomis, kad būtų matoma, tačiau susitarimo nepasiekta. Europoje, Amerikoje ir Afrikoje buvo surengta daugybė konferencijų, skirtų regioninių ir pasaulinių kelio ženklų standartizavimui aptarti. Eismo valdymo institucijos Europos šalyse ir visame pasaulyje standartizuotus kelio ženklus įtraukė į kelių eismo valdymą, toliau atnaujino ir tobulino pagal 36 skirtingų šalių kelių sąlygas.
1935 m. JAV buvo išleistas pirmasis *Jungtinių Tautų eismo valdymo prietaisų vadovo* leidimas, kuriame rekomenduojami standartizuoti kelių ženklų gamybos metodai ir standartai. Vadove netgi buvo siūloma naudoti liuminescencines medžiagas kelio ženklams, kad būtų pagerintas eismo saugumas nakties metu.
1968 m. Jungtinės Tautos paskelbė *Kelių eismo ir kelio ženklų bei signalų konvenciją* kaip nacionalinių kelio ženklų kūrimo pagrindą. Nuo tada kelio ženklai įvairiose šalyse pamažu judėjo tarptautinio standartizavimo link pagal klasifikaciją, formą, spalvą ir dizainą. Didėjant motorinių transporto priemonių paplitimui ir kelių plėtrai, vis daugiau šalių ir vyriausybių pripažino svarbų eismo ženklų ir ženklinimo vaidmenį. Kai kurių išsivysčiusių šalių vadovaujamos ir skatinamos šios paprastos eismo valdymo priemonės leido nuolat tobulinti eismo saugumo ir valdymo technologijas. Tuo tarpu tarptautinių organizacijų, tokių kaip Europos Sąjunga ir Jungtinės Tautos, pastangomis vis daugiau šalių prisijungia prie tarptautinio kelių eismo ženklų ir signalų standartizavimo judėjimo, ieškančių naujų būdų, kaip pasiekti patogų tarptautinį pervežimą.
2022 m. sausio mėn. Susisiekimo ministerijos generalinis biuras paskelbė „Pranešimą dėl Specialiojo greitkelių eismo ženklų ir ženklinimo optimizavimo ir atnaujinimo projekto įgyvendinimo“, kuriame skelbiama apie darbų eigą kiekviename etape ir išdėstomi tolesnio greitkelių eismo ženklų ir ženklinimo optimizavimo ir atnaujinimo reikalavimai. Dėmesys buvo skiriamas sudėtingoms kelių atkarpoms, tokioms kaip greitkelių sankryžos ir įvažiavimai/išvažiavimai, siekiant pagerinti eismo ženklų ir ženklinimo derinimą ir pritaikymą su susijusiu kelių tinklu; aktyviai skatinant persvarstyti ir formuluoti standartus ir specifikacijas, pvz., „Kelių eismo ženklai ir ženklinimas“, „Greitkelių eismo ženklų ir ženklinimo specifikacijos“ ir „Bendrosios greitkelių eismo ženklinimo techninės specifikacijos“, ir sukurti patikimą ilgalaikį mechanizmą, skirtą dinaminiam greitkelių eismo ženklų įvertinimui ir optimizavimui.