最初的工厂(例如在1771年建于英国殖民地的工厂) 并没有大型的自动化机器。那时的工厂纯粹是让一大群从事手工业(如纺织业)的工人聚集起来，一起进行生产。这种做法令工序易于管理，而原料也能更有效地分配。
1840年前后的英国，以机器生产为主的工厂基本上取代了手工工厂。
直到蒸汽机和自动织布机等机械发明后，开始出现以机器生产的工厂。机械和可替换的零件使生产较有效率和减少废物。
美国福特公司创始者亨利·福特，在20世纪初创立了大量生产模式（生产流水线）。使工厂的发展又向前迈进了一步。这种模式的特点是每组工人只负责某产品生产的一项工序。它大大地减低了生产成本，且为后来的消费时代奠下了基础。
踏入20世纪中后期，两项新的技术为工厂的发展提供了新的出路。它们都在日本首先发扬光大起来：
一是利用统计原理及方法来达致产品的品质管理。该技术进一步提高了生产的成本效率以及产品的质素。
另一项是机器人的广泛使用。电脑控制的机械能快捷且准确地执行一些简单的工序，有效减低人为错误带来的影响。
不少人认为未来的工厂将拥有无人作业、高速样板制作、纳米科技以至零重力设施。