1913年美国化学家威廉姆斯（Thomas.L.Williams）无意间发明可将凡士林制成的浓稠液体，涂抹于女性睫毛，使其眼睛于错觉中变大。经过改良后，他于1917年以Maybelline品牌公开销售此种睫毛膏。
虽然早期睫毛膏的材质与现今不同，但功能却相同都是利用染发的原理，让睫毛伸展，上色，进而突显眼睛的美丽。而睫毛膏附的刷子，除了负责将睫毛膏涂上睫毛之外，也兼具将睫毛刷整齐的功能。
1950年以前，睫毛膏其实是种呈现浓稠液体的睫毛液，不仅难以涂抹均匀且容易掉色。1950年代之后，较高的化学科技，让睫毛膏越来越容易涂抹，且较能保持一定时间效能。1958年棒状睫毛膏问世，是接近于现在睫毛膏的雏形。1970年代，油性睫毛膏出现，克服了掉色的困扰。
真正让睫毛膏成为全世界通用的化妆品，应该是1990年之后。不但体积，品质，效能，颜色，亮度有长足进步，在材质上也强调植物性。睫毛膏的成分已经演变成了蜂蜡、植物蜡、喀什米尔羊毛脂、大豆卵磷脂等，它们能使睫毛更加浓密、纤长、卷翘，而新出现的挥发性矽成分还能在睫毛表面形成薄膜，达到持久防水的效果。2000年之后，因为在防水与卸妆两大技术获得突破，睫毛膏亦发成为女性常用的化妆品。
今天的新一代产品，大多利用光波折射性染料，能营造视觉上的纤长效果，睫毛膏的刷头变密，改良成螺旋状，更能营造浓密纤长的感觉。总的来说，睫毛膏能使睫毛长长，并不是使睫毛本身变长了，而只是一种外在装饰效果。
今一般的睫毛膏总长约10厘米，通常含有一支带有柄与刷毛的刷子与可收纳刷毛的管子。管子内则内含睫毛膏。另外在成分上，各家厂商都强调刷子材质为天然植物所制。