Le origini della pallavolo sono recenti, ma già nell'antichità esistevano giochi con la palla, che possono essere considerati predecessori della pallavolo. Il merito dell'invenzione della pallavolo in forma moderna, nata ufficialmente nel 1895, va riconosciuto allo statunitense William Morgan, istruttore di educazione fisica presso un college dell'YMCA di Holyoke, nel Massachusetts.
Il 9 febbraio 1895 Morgan radunò alcuni insegnanti nel college di Springfield per la dimostrazione di un nuovo sport, da lui chiamato Mintonette. Con l'aiuto di due squadre composte da cinque membri avvenne il battesimo di un nuovo gioco di squadra con caratteristiche profondamente diverse dagli altri sport di moda in quel tempo. Una caratteristica particolare era quella di non prevedere il contatto fisico tra i partecipanti, per cui la destrezza, la prontezza dei riflessi, la capacità di concentrazione e l'agilità prendevano il posto della forza, qualità fino ad allora primaria nelle attività sportive. Fu però Alfred F. Halstead, il 10 marzo del 1896, a cambiare il nome da Mintonette, giudicato un po' troppo femminile, in volleyball (letteralmente palla al volo). Egli riuscì a imporre il nuovo gioco di squadra nei college YMCA dislocati in tutti gli Stati Uniti.
Due anni dopo la pallavolo si praticava anche nella maggior parte dell'America meridionale (Brasile, Argentina, Uruguay). Nel 1898 la pallavolo giunse a Manila, nelle Filippine, grazie a un insegnante di educazione fisica americano; proprio ai filippini viene attribuita l'invenzione della "schiacciata". In Cina e in Giappone ottenne un successo strabiliante. In Europa arrivò durante la prima guerra mondiale, importata dalle truppe americane. Anche in Italia la pallavolo arrivò con l'esercito americano. A Porto Corsini, lo scalo di Ravenna, nel 1917-18 i soldati statunitensi della locale base idrovolanti praticarono regolarmente tale sport.
Per un lungo periodo è stata giocata in due modi differenti, all'occidentale e all'orientale, con la cosiddetta "regola dei tre tocchi" ovvero l'obbligo di toccare tre volte la palla prima di mandarla dall'altra parte della rete. Nel 1938 venne introdotta una fondamentale tecnica che rivoluzionò il modo di giocare, il muro. Furono soprattutto i paesi dell'Europa orientale che lo utilizzarono con sistematicità. Nel 1947 i rappresentanti di 15 federazioni si ritrovarono a Parigi e crearono la Fédération Internationale de Volleyball (FIVB). Ancora oggi la pallavolo ha grande seguito, soprattutto nei paesi dell'estremo Oriente (Giappone, Cina, Corea del Sud), nei paesi dell'Europa orientale e dell'Europa meridionale, e in Brasile. Questi paesi possono anche vantare i migliori risultati internazionali sia a livello di club sia a livello di squadre nazionali. Paesi come il Brasile, l'Italia, gli Stati Uniti d'America, la Russia, la Serbia e Cuba, hanno le proprie nazionali ai primi posti del ranking sia maschile sia femminile; altri paesi possono vantare solo una squadra nazionale (maschile o femminile), ai vertici del ranking (Giappone e Cina nel femminile, Argentina nel maschile). Molti altri paesi restano comunque ai margini e, tranne rari casi, sono sempre gli stessi paesi a contendersi gli allori dei tornei più importanti.
La Federazione Italiana di Pallavolo nel 2013 ha registrato 449 776 praticanti.