A vírus szó 1599-ben jelent meg, és eredetileg “mérget” jelentett.
A vakcináció egy nagyon korai formáját, a variolációt már több ezer évvel ezelőtt kifejlesztették Kínában. Ennek során himlőben szenvedőktől származó anyagokat alkalmaztak mások immunizálása érdekében. 1717-ben Lady Mary Wortley Montagu megfigyelte a gyakorlatot Isztambulban, és megkísérelte népszerűsíteni Nagy-Britanniában, de jelentős ellenállásba ütközött. 1796-ban Edward Jenner egy sokkal biztonságosabb módszert dolgozott ki, tehénhimlővel sikeresen immunizált egy fiatal fiút a himlő ellen, és ezt a gyakorlatot széles körben elfogadták. Ezután más vírusos betegségek elleni oltások következtek, köztük Louis Pasteur 1886-ban sikeres veszettség elleni oltása. A vírusok természete azonban nem volt világos e kutatók számára.
1892-ben Dmitrij Ivanovszkij orosz biológus Chamberland-szűrővel próbálta izolálni a dohánymozaik-betegséget okozó baktériumokat. Kísérletei azt mutatták, hogy a fertőzött dohánynövényekből származó zúzott levélkivonatok a szűrés után is fertőzőképesek maradtak. Ivanovszkij arról számolt be, hogy a szűrőn átjutni képes parányi fertőző ágens vagy toxin lehet, amelyet egy baktérium termel.
1898-ban Martinus Beijerinck megismételte Ivanovszkij munkáját, de továbbment, és a “szűrhető ágenst” növényről növényre továbbította, a hatást változatlannak találta, és megállapította, hogy fertőző – a gazdaszervezetben szaporodó -, tehát nem egyszerű toxin. Contagium vivum fluidumnak nevezte el. Az a kérdés azonban, hogy a kórokozó “élő folyadék” vagy részecske, még mindig nyitott volt.
1903-ban merült fel először, hogy a vírusok általi átvitel rákot okozhat. 1908-ban Bang és Ellerman kimutatta, hogy egy szűrhető vírus képes a csirkék leukémiáját átvinni, ezt az adatot nagyrészt figyelmen kívül hagyták egészen az 1930-as évekig, amikor a leukémiát rákkeltőnek tekintették. 1911-ben Peyton Rous beszámolt a csirkeszarkóma, egy szilárd daganat vírussal történő átviteléről, és ezzel Rous a “tumorvirológia atyja” lett. A vírust később Rous szarkóma vírus 1-nek nevezték el, és retrovírusnak tekintették. Azóta számos más rákkeltő retrovírust is leírtak.
A baktériumokat megfertőző vírusok (bakteriofágok) létezését először Frederick Twort ismerte fel 1911-ben, majd ettől függetlenül Félix d’Herelle 1917-ben. Mivel a baktériumokat könnyen lehetett tenyészteni, ez a virológiai kutatások robbanásszerű fejlődéséhez vezetett.
Az 1918-as pusztító spanyolnátha világjárvány oka kezdetben tisztázatlan volt. 1918 végén francia tudósok kimutatták, hogy egy “szűrőn átjutó vírus” képes átadni a betegséget emberekre és állatokra, teljesítve Koch posztulátumait.
1926-ban kimutatták, hogy a skarlátot egy baktérium okozza, amelyet egy bizonyos bakteriofág fertőz meg.
Míg a növényi vírusok és a bakteriofágok viszonylag könnyen tenyészthetők, az állati vírusok általában élő gazdatestet igényelnek, ami óriási mértékben megnehezíti a vizsgálatukat. 1931-ben kimutatták, hogy az influenzavírust megtermékenyített csirketojásban lehet tenyészteni, ezt a módszert ma is használják vakcinák előállítására. Max Theilernek 1937-ben sikerült a sárgaláz vírusát csirketojásban tenyészteni, és egy legyengített vírustörzsből vakcinát állított elő; ez a vakcina milliók életét mentette meg, és ma is használják.
Max Delbrück, a bakteriofágok fontos kutatója 1937-ben leírta a vírus alapvető “életciklusát”: a vírusrészecske “növekedés” helyett egy lépésben áll össze alkotóelemeiből; végül elhagyja a gazdasejtet, hogy más sejteket fertőzzön meg. A Hershey-Chase-kísérlet 1952-ben kimutatta, hogy a T2 bakteriofággal való fertőzéskor csak DNS és nem fehérje kerül a baktériumsejtbe. Ugyanebben az évben írták le először a baktériumok bakteriofágok általi transzdukcióját.
1949-ben John F. Enders, Thomas Weller és Frederick Robbins beszámoltak a poliovírus tenyésztett emberi embrionális sejtekben történő növekedéséről, ami az első jelentős példa arra, hogy egy állati vírust állatokon vagy csirketojásokon kívül tenyésztettek. Ez a munka segítette Jonas Salkot abban, hogy deaktivált poliovírusokból poliovakcinát állítson elő; ez a vakcina 1955-ben bizonyult hatékonynak.
Az első vírus, amelyet sikerült kristályosítani, és amelynek szerkezetét így részletesen fel lehetett deríteni, a dohánymozaikvírus (TMV) volt, az a vírus, amelyet korábban Ivanovski és Beijerink tanulmányozott. Wendell Stanley 1935-ben elérte annak kristályosítását az elektronmikroszkópia számára, és kimutatta, hogy a vírus a kristályosítás után is aktív marad. A kristályosított vírusról Bernal és Fankuchen 1941-ben kapott tiszta röntgendiffrakciós képeket. Ilyen képek alapján Rosalind Franklin 1955-ben javasolta a dohánymozaikvírus teljes szerkezetét. Szintén 1955-ben Heinz Fraenkel-Conrat és Robley Williams kimutatták, hogy a tisztított TMV RNS és a kapszid (köpeny) fehérjéje képes önmagától funkcionális virionokká összeállni, ami arra utal, hogy ez az összeállási mechanizmus a gazdasejtben is működik, ahogy azt Delbrück már korábban javasolta.
1963-ban Baruch Blumberg fedezte fel a hepatitis B vírust, aki később kifejlesztette a hepatitis B vakcinát.
1965-ben Howard Temin leírta az első retrovírust: egy olyan vírust, amelynek RNS genomját reverz átírják komplementer DNS-re (cDNS), majd integrálják a gazdaszervezet genomjába és ebből a sablonból expresszálják. A vírus reverz transzkriptáz enzimét, amely az integrázzal együtt a retrovírusok megkülönböztető jegye, először 1970-ben írta le Howard Temin és David Baltimore egymástól függetlenül. Az első embert fertőző retrovírust 1974-ben Robert Gallo azonosította. Később kiderült, hogy a reverz transzkriptáz nem csak a retrovírusokra jellemző; a reverz transzkriptázt kódoló retrotranszpozonok minden eukarióta genomjában megtalálhatóak. Az emberi genom tíz-negyven százaléka ilyen retrotranszpozonokból származik.
1975-ben jelentősen tisztázódott az onkovírusok működése. Addig úgy gondolták, hogy ezek a vírusok bizonyos onkogéneknek nevezett géneket hordoznak, amelyek a gazdaszervezet genomjába beépülve rákot okoznak. Michael Bishop és Harold Varmus kimutatták, hogy a Rous-szarkóma vírus onkogénje valójában nem specifikus a vírusra, hanem számos faj egészséges állatainak genomjában megtalálható. Az onkovírus képes bekapcsolni ezt a már meglévő jóindulatú proto-onkogént, és így valódi rákot okozó onkogénné alakítja át.
1976-ban tört ki először az Ebola-vírus okozta betegség, egy rendkívül halálos vírus által terjesztett betegség.
1977-ben Frederick Sanger elérte, hogy először sikerült teljes szekvenálni bármely szervezet genomját, a Phi X 174 bakteriofágét. Ugyanebben az évben Richard Roberts és Phillip Sharp egymástól függetlenül kimutatták, hogy az adenovírus génjei intronokat tartalmaznak, és ezért génsplicinget igényelnek. Később rájöttek, hogy az eukarióták szinte minden génje rendelkezik intronnal is.
Az ENSZ Egészségügyi Világszervezete által vezetett világméretű oltási kampány eredményeként 1979-ben sikerült felszámolni a himlőt.
1982-ben Stanley Prusiner felfedezte a prionokat, és kimutatta, hogy azok okozzák a súrlást.
1981-ben jelentették az AIDS első eseteit, és 1983-ban Luc Montagnier, Françoise Barré-Sinoussi és Robert Gallo azonosította a HIV-et, az azt okozó retrovírust. Kifejlesztették a HIV-fertőzést a HIV-antitestek jelenlétének kimutatásával kimutató teszteket. Az ezt követő óriási kutatási erőfeszítések a HIV-et a legjobban tanulmányozott vírussá tették. A humán herpeszvírus 8-at, az AIDS-betegeknél gyakran előforduló Kaposi-szarkóma okozóját 1994-ben azonosították. Az 1990-es évek végén számos antiretrovirális gyógyszert fejlesztettek ki, amelyek a fejlett országokban drámaian csökkentették az AIDS-halandóságot. A HIV kezelésére létező kezelés különböző gyógyszerek sokaságát foglalja magában, amelyeket együttesen magasan aktív antiretrovirális terápiának (HAART) neveznek. A HAART a HIV-vírus számos különböző aspektusát támadja, hatékonyan csökkentve annak hatását a kimutatási határ alá. Ha azonban a HAART adását abbahagyják, a HIV vissza fog pattanni. Ennek az az oka, hogy a HAART nem támadja meg a látensen fertőzött HIV-sejteket, amelyek reaktiválódhatnak.
A hepatitis C-vírust 1987-ben új molekuláris klónozási technikákkal azonosították, ami olyan szűrővizsgálatokhoz vezetett, amelyek drámaian csökkentették a transzfúzió utáni hepatitis előfordulását.
A vírusvektorokkal végzett génterápia első kísérletei az 1980-as évek elején kezdődtek, amikor olyan retrovírusokat fejlesztettek ki, amelyek idegen gént tudtak beilleszteni a gazdaszervezet genomjába. Ezek az idegen gént tartalmazták, de a vírus genomját nem, ezért nem tudtak szaporodni. Az egereken végzett kísérleteket 1989-től kezdve embereken végzett kísérletek követték. Az első humán vizsgálatok a súlyos kombinált immunhiány (SCID) genetikai betegséget próbálták korrigálni, de a klinikai siker korlátozott volt. Az 1990 és 1995 közötti időszakban több más betegségben és különböző vírusvektorokkal próbálkoztak génterápiával, de világossá vált, hogy a kezdetben nagy remények túlzóak voltak. 1999-ben újabb visszaesés következett be, amikor a 18 éves Jesse Gelsinger meghalt egy génterápiás kísérlet során. Súlyos immunválaszt kapott, miután adenovírus vektort kapott. 2000-ben az X-kromoszómával összefüggő SCID két esetének génterápiájában elért sikerről számoltak be.
2002-ben jelentették, hogy laboratóriumban szintetikusan összeállították a poliovírust, ami az első szintetikus organizmust jelenti. A 7741 bázisú genom összeállítása a semmiből, a vírus közzétett RNS-szekvenciájából kiindulva, körülbelül két évig tartott. 2003-ban gyorsabb módszert mutattak ki a Phi X 174 bakteriofág 5386 bázisú genomjának két hét alatt történő összerakására.
Az óriás mimivírust, amely bizonyos értelemben a parányi prokarióták és a közönséges vírusok közötti köztes termék, 2003-ban írták le és 2004-ben szekvenálták.
2005-ben rekonstruálták az influenza A vírus H1N1 altípusának törzsét, amely az 1918-as spanyolnátha világjárvány során akár 50 millió emberrel végzett. A szekvenciainformációkat az influenza áldozatainak megőrzött szövetmintáiból állították össze, majd ebből a szekvenciából életképes vírust szintetizáltak. A 2009-es influenzajárványban az A H1N1 influenza egy másik törzse, a közismert “sertésinfluenza” volt jelen.
1985-re Harald zur Hausen kimutatta, hogy a humán papillomavírus (HPV) két törzse okozza a legtöbb méhnyakrákos esetet. E törzsek ellen 2006-ban két védőoltást adtak ki.
2006-ban és 2007-ben arról számoltak be, hogy egerek vagy emberek normál bőrsejtjeibe kis számú specifikus transzkripciós faktor gén bevitele e sejteket pluripotens őssejtekké, úgynevezett indukált pluripotens őssejtekké változtathatja. A technika módosított retrovírusokat használ a sejtek átalakításához; ez potenciális problémát jelent az emberi terápia szempontjából, mivel ezek a vírusok véletlenszerű helyre integrálják génjeiket a gazdaszervezet genomjába, ami megzavarhat más géneket, és potenciálisan rákot okozhat.
2008-ban leírták a Szputnyik virofágot, az első ismert virofágot: egy segítő vírus gépezetét használja a szaporodáshoz, és gátolja a segítő vírus szaporodását. A Szputnyik mamavírussal fertőzött amőbában szaporodik, amely a fent említett mimivírus rokona, és az eddig ismert legnagyobb vírus.
Az endogén retrovírus (ERV) olyan víruselem a genomban, amely egy olyan retrovírusból származik, amelynek genomja beépült valamely szervezet csíravonalbeli genomjába, és ezért az adott szervezet minden egyes szaporodásával másolódik. Becslések szerint az emberi genom mintegy 9 százaléka ERV-kből származik. 2015-ben kimutatták, hogy egy ERV-ből származó fehérjék aktívan kifejeződnek a 3 napos emberi embriókban, és úgy tűnik, hogy szerepet játszanak az embrionális fejlődésben, és védik az embriókat más vírusok fertőzésétől.
Az Organ-on-a-chip 2010-es években történt feltalálása óta a mérnöki megközelítés számos betegség vizsgálatában talált alkalmazásra. A megközelítést a virológiában is bevezették, és chipmodelleket fejlesztenek. Ilyen például az influenza modell feltalálása Donald E. Ingber csoportja által, az Ebola vírus betegség modelljének feltalálása Alireza Mashaghi csoportja által, és a vírusos hepatitis modell feltalálása Marcus Dorner csoportja által. A szervchipes megközelítés valószínűleg felváltja majd az állatmodelleket a humán virológiában.