陀螺儀早在上世紀初便開始被使用，早期作為尋北儀應用于航海導航，后來被廣泛應用于航空航天、飛機導航、控制等領域，以及包括石油鉆探、礦山隧道等在內的特定工業領域。近年來隨著技術的不斷進步，陀螺儀在消費電子設備上扮演著越來越重要的角色，才逐漸被大眾所熟知。

根據測量原理的不同，陀螺儀可以大致分為機電式陀螺儀和光學陀螺儀兩類，其中機電式陀螺儀又可以分為轉子陀螺儀和振動陀螺儀。

1）階段：滾珠軸承支承陀螺

滾珠軸承支承陀螺使用軸承和滾珠支承轉子，二戰期間德國的V2使用的便是這種陀螺儀。然而由于滾珠軸承之間摩擦力矩過大，導致漂移誤差過大，達到1°/h到15°/h之間，無法滿足慣導系統的要求，已經被淘汰。

2）第二階段：液浮和氣浮陀螺

液浮和氣浮陀螺發展于20世紀40年代末到50年代初。與階段不同的是，其利用大密度的液體或氣體取代機械作為支撐，從而有效降低摩擦力，極大提高了測量精度，1973年研制出的第三代液浮陀螺的漂移誤差已經降低到0.000015°/h，同時具備尺寸較小的優點，然而缺點是加工工藝要求高、成本高，較多應用于海事及飛機導航。

3）第三階段：撓性陀螺

撓性陀螺發展于20世紀60年代。撓性陀螺將轉子改為撓性接頭來支撐，從而去除了支承軸上的摩擦干擾力矩，精度甚至達到0.01°/h到0.001°/h，屬于的中等精度陀螺。具有結構簡單、成本低、體積小、啟動快的優勢，但是也面臨撓性接頭加工難度高、成品率低、存在疲勞及穩定性問題、力學誤差較大、動態范圍小等問題。在2010年之前，世界范圍內許多火箭仍采用動力調諧陀螺，例如我國長征一號箭采用氣浮陀螺，發展到長征二號火箭改為采用動力調諧陀螺，并于2015年正式退役，改為采用光纖陀螺慣導系統。

4）第四階段：靜電陀螺、MEMS陀螺、激光陀螺和光纖陀螺等

第四階段主要指20世紀70年代之后發展起來的多種陀螺儀，主要包括靜電陀螺、MEMS陀螺、激光陀螺和光纖陀螺。