Η πετοσφαίριση επινοήθηκε το 1895 από τον Αμερικανό καθηγητή Γουίλιαμ Μόργκαν, ο οποίος εργαζόταν στο παράρτημα της ΧΑΝ (YMCA) του Χόουλιοκ, στην πολιτεία Μασαχουσέτη των ΗΠΑ. Προσπαθώντας να δημιουργήσει ένα ομαδικό παιχνίδι κλειστού χώρου, χωρίς τον κίνδυνο τραυματισμών, επινόησε το βόλεϊ. Αρχικά ονόμασε το παιχνίδι “μιντονέτ”. Το όνομα βόλεϊ δόθηκε λίγο αργότερα, έπειτα από έναν αγώνα επίδειξης, μάλλον από τον Άλφρεντ Χάλστιντ.
Το νέο άθλημα διαδόθηκε πολύ γρήγορα, κυρίως μέσω των παραρτημάτων της Χ.Α.Ν. στις πολιτείες των ΗΠΑ και σε όλο τον κόσμο. Στην Ευρώπη μεταφέρθηκε κατά τη διάρκεια του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου από τους Αμερικανούς στρατιώτες.
Αρχικά παιζόταν με διάφορες μπάλες. Το 1900 κατασκευάστηκε η πρώτη ειδική μπάλα βόλεϊ. Το 1947 ιδρύθηκε η Διεθνής Ομοσπονδία Πετοσφαίρισης (Fédération Internationale de Volleyball ή FIVB) στο Παρίσι, η οποία διαμόρφωσε ενιαίους διεθνείς κανονισμούς. Το 1963 ιδρύθηκε και Ευρωπαϊκή Συνομοσπονδία Πετοσφαίρισης (Confédération Européenne de Volleyball ή CEV). Το 1964 αποτέλεσε σημαντική χρονιά για το βόλεϊ, αφού εντάχθηκε στο πρόγραμμα της Ολυμπιάδας του Τόκιο, τόσο για τους άνδρες όσο και για τις γυναίκες.