Oorspronkelijk waren graafmachines handmatig. Vanaf hun uitvinding tot 2013 zijn er meer dan 130 jaar verstreken. Gedurende deze periode zijn ze geëvolueerd van door stoom-aangedreven bak-schommelgraafmachines naar elektrisch-aangedreven zwenkgraafmachines met verbrandingsmotor-, en uiteindelijk naar volledig automatische hydraulische graafmachines die gebruik maken van mechatronische technologie. De eerste hydraulische graafmachine werd uitgevonden door de Poclain-fabriek in Frankrijk. De toepassing van hydraulische technologie leidde in de jaren veertig tot de ontwikkeling van-op tractoren gemonteerde graafmachines met hydraulische graaflaadmachines. In 1951 werd de eerste volledig hydraulische graaflaadmachine geïntroduceerd door de Poclain-fabriek in Frankrijk, wat nieuwe ontwikkelingen in de graafmachinetechnologie inluidde. Begin en midden-jaren vijftig werden getrokken volledig-hydraulische graafmachines en op rupsbanden gemonteerde, volledig hydraulische graafmachines ontwikkeld. Vroege prototypes van hydraulische graafmachines maakten gebruik van hydraulische technologie van vliegtuigen en werktuigmachines. Deze graafmachines misten hydraulische componenten die geschikt waren voor verschillende bedrijfsomstandigheden, wat resulteerde in een inconsistente productiekwaliteit en een onvolledige set accessoires. Vanaf de jaren zestig gingen hydraulische graafmachines een periode van wijdverbreide acceptatie en snelle ontwikkeling in. Het aantal fabrikanten van graafmachines en de productvariëteiten namen wereldwijd snel toe, wat leidde tot een stijging van de productie. Tussen 1968 en 1970 vertegenwoordigde de productie van hydraulische graafmachines 83% van de totale productie van graafmachines, bijna 100%.
Graafmachines van de eerste generatie: De komst van elektromotoren en verbrandingsmotoren voorzag graafmachines van geavanceerde en geschikte elektromotoren, wat leidde tot de opkomst van een breed scala aan graafmachineproducten. De eerste elektrische graafmachine verscheen in 1899. Na de Eerste Wereldoorlog werden ook dieselmotoren in graafmachines gebruikt. Deze diesel- (of elektrische)-aangedreven mechanische graafmachines waren de eerste generatie graafmachines.
Graafmachines van de tweede generatie: Door het wijdverbreide gebruik van hydraulische technologie konden graafmachines meer wetenschappelijke en toepasbare transmissiesystemen toepassen. De vervanging van de mechanische transmissie door hydraulische transmissie was een grote sprong voorwaarts in de graafmachinetechnologie. De eerste hydraulische graafmachine werd in 1950 in Duitsland geproduceerd. De hydraulisering van de mechanische transmissie markeerde de tweede generatie graafmachines. Derde-generatie graafmachines: De wijdverbreide toepassing van elektronische technologie, vooral computertechnologie, heeft graafmachines in staat gesteld geautomatiseerde besturingssystemen in te voeren, waardoor graafmachines in de richting van hoge prestaties, automatisering en intelligentie worden gedreven. De opkomst van mechatronica vond plaats rond 1965, terwijl de adoptie van mechatronische technologie in in massa geproduceerde hydraulische graafmachines rond 1985 begon, voornamelijk voor energiebesparing. De elektrificatie van graafmachines is een kenmerk van de derde-generatie graafmachines.
Graafmachinefabrikanten kunnen grofweg in vier categorieën worden verdeeld. Buitenlandse merken domineren nog steeds de binnenlandse graafmachinemarkt, terwijl binnenlandse merken zich nog steeds vooral richten op kleine en middelgrote- graafmachines. Het binnenlandse marktaandeel van graafmachines neemt echter geleidelijk toe, met een stijging van 3,6% op jaarbasis in 2012.
