Słowo wirus pojawiło się w 1599 roku i pierwotnie oznaczało „jad”.
Bardzo wczesna forma szczepienia znana jako wariolacja została opracowana kilka tysięcy lat temu w Chinach. Polegała ona na stosowaniu materiałów pochodzących od osób chorych na ospę w celu uodpornienia innych. W 1717 roku Lady Mary Wortley Montagu zaobserwowała tę praktykę w Stambule i próbowała spopularyzować ją w Wielkiej Brytanii, ale napotkała na duży opór. W 1796 roku Edward Jenner opracował znacznie bezpieczniejszą metodę, wykorzystując ospę krowią do skutecznego uodpornienia młodego chłopca przeciwko ospie, a praktyka ta została powszechnie przyjęta. Później pojawiły się szczepienia przeciwko innym chorobom wirusowym, w tym udane szczepienie przeciwko wściekliźnie, przeprowadzone przez Ludwika Pasteura w 1886 roku. Natura wirusów nie była jednak jasna dla tych badaczy.
W 1892 roku rosyjski biolog Dmitry Ivanovsky użył filtra Chamberlanda, aby spróbować wyizolować bakterie powodujące chorobę mozaikową tytoniu. Jego eksperymenty wykazały, że ekstrakty z rozdrobnionych liści zainfekowanych roślin tytoniu pozostały zakaźne po przefiltrowaniu. Ivanovsky zgłosił, że bakteria może produkować maleńki czynnik zakaźny lub toksynę, zdolną do przejścia przez filtr.
W 1898 Martinus Beijerinck powtórzył pracę Ivanovskiego, ale poszedł dalej i przekazał „filtrowany czynnik” z rośliny do rośliny, znalazł działanie niezmniejszone i stwierdził, że jest zakaźny – replikujący się w gospodarzu – a zatem nie jest zwykłą toksyną. Nazwał go contagium vivum fluidum. Pytanie, czy środek był „żywym płynem” czy cząsteczką było jednak nadal otwarte.
W 1903 roku po raz pierwszy zasugerowano, że transdukcja przez wirusy może powodować raka. W 1908 Bang i Ellerman pokazał, że filtrowane wirus może przenosić białaczkę kurczaka, dane w dużej mierze ignorowane do 1930s kiedy białaczka stała się uważana za rakowe. W 1911 roku Peyton Rous zgłosił przeniesienie mięsaka kurzego, guza litego, za pomocą wirusa i w ten sposób Rous stał się „ojcem wirusologii nowotworów”. Wirus ten został później nazwany Rous sarcoma virus 1 i uznany za retrowirusa. Od tego czasu opisano kilka innych retrowirusów wywołujących raka.
Istnienie wirusów, które infekują bakterie (bakteriofagi) zostało po raz pierwszy uznane przez Fredericka Tworta w 1911 roku, a niezależnie przez Félixa d’Herelle w 1917 roku. Ponieważ bakterie można było łatwo hodować w kulturze, doprowadziło to do eksplozji badań wirusologicznych.
Przyczyna niszczycielskiej pandemii grypy hiszpanki w 1918 roku była początkowo niejasna. Pod koniec 1918 roku francuscy naukowcy wykazali, że „wirus przechodzący przez filtr” może przenosić chorobę na ludzi i zwierzęta, spełniając postulaty Kocha.
W 1926 roku wykazano, że szkarlatynę wywołuje bakteria zakażona pewnym bakteriofagiem.
Podczas gdy wirusy roślinne i bakteriofagi można hodować stosunkowo łatwo, wirusy zwierzęce wymagają zwykle żywego zwierzęcia-gospodarza, co znacznie komplikuje ich badanie. W 1931 roku wykazano, że wirus grypy może być hodowany w zapłodnionych kurzych jajach – metoda ta jest do dziś wykorzystywana do produkcji szczepionek. W 1937 r. Maxowi Theilerowi udało się wyhodować wirusa żółtej febry w kurzych jajach i wyprodukować szczepionkę z atenuowanego szczepu wirusa; szczepionka ta uratowała miliony istnień ludzkich i jest stosowana do dziś.
Max Delbrück, ważny badacz w dziedzinie bakteriofagów, opisał w 1937 r. podstawowy „cykl życiowy” wirusa: zamiast „rosnąć”, cząstka wirusa jest składana z części składowych w jednym kroku; w końcu opuszcza komórkę gospodarza, aby zainfekować inne komórki. Eksperyment Hershey-Chase w 1952 r. wykazał, że tylko DNA, a nie białko, dostaje się do komórki bakteryjnej po zakażeniu bakteriofagiem T2. Transdukcja bakterii przez bakteriofagi została po raz pierwszy opisana w tym samym roku.
W 1949 roku John F. Enders, Thomas Weller i Frederick Robbins zgłosili wzrost poliwirusa w hodowanych ludzkich komórkach embrionalnych, pierwszy znaczący przykład wirusa zwierzęcego wyhodowanego poza zwierzętami lub kurzymi jajami. Praca ta pomogła Jonasowi Salkowi w opracowaniu szczepionki przeciwko polio z dezaktywowanych wirusów polio; szczepionka ta okazała się skuteczna w 1955 r.
Pierwszym wirusem, który mógł być skrystalizowany i którego struktura mogła być w związku z tym szczegółowo wyjaśniona, był wirus mozaiki tytoniu (TMV), wirus badany wcześniej przez Ivanovskiego i Beijerinka. W 1935 r. Wendell Stanley osiągnął jego krystaliczność dla potrzeb mikroskopii elektronowej i wykazał, że pozostaje on aktywny nawet po skrystalizowaniu. W 1941 roku Bernal i Fankuchen uzyskali wyraźne obrazy dyfrakcyjne promieniowania rentgenowskiego skrystalizowanego wirusa. Na podstawie tych zdjęć Rosalind Franklin zaproponowała w 1955 roku pełną strukturę wirusa mozaiki tytoniu. Również w 1955 roku Heinz Fraenkel-Conrat i Robley Williams wykazali, że oczyszczony RNA wirusa TMV i jego białko kapsydu (płaszcza) mogą samoistnie złożyć się w funkcjonalne wirusy, co sugeruje, że ten mechanizm składania jest również wykorzystywany w komórce gospodarza, jak wcześniej proponował Delbrück.
W 1963 roku wirus zapalenia wątroby typu B został odkryty przez Barucha Blumberga, który opracował szczepionkę przeciwko zapaleniu wątroby typu B.
W 1965 roku Howard Temin opisał pierwszy retrowirus: wirus, którego genom RNA został poddany odwrotnej transkrypcji do komplementarnego DNA (cDNA), następnie zintegrowany z genomem gospodarza i wyrażony z tego szablonu. Wirusowy enzym odwrotna transkryptaza, który wraz z integrazą jest cechą wyróżniającą retrowirusy, został po raz pierwszy opisany w 1970 roku, niezależnie przez Howarda Temina i Davida Baltimore’a. Pierwszy retrowirus zakażający człowieka został zidentyfikowany przez Roberta Gallo w 1974 roku. Później okazało się, że odwrotna transkryptaza nie jest specyficzna dla retrowirusów; retrotranspozony, które kodują odwrotną transkryptazę, występują obficie w genomach wszystkich eukariontów. Dziesięć do czterdziestu procent ludzkiego genomu wywodzi się z takich retrotranspozonów.
W 1975 roku funkcjonowanie onkowirusów zostało znacznie wyjaśnione. Do tego czasu sądzono, że wirusy te przenoszą pewne geny zwane onkogenami, które po wprowadzeniu do genomu gospodarza wywoływałyby raka. Michael Bishop i Harold Varmus wykazali, że onkogen wirusa mięsaka Rousa w rzeczywistości nie jest specyficzny dla tego wirusa, lecz znajduje się w genomie zdrowych zwierząt wielu gatunków. Onkowirus może włączyć ten wcześniej istniejący łagodny proto-onkogen, przekształcając go w prawdziwy onkogen, który powoduje raka.
1976 zobaczył pierwszy odnotowany wybuch choroby wirusowej Ebola, wysoce śmiertelnej choroby przenoszonej przez wirusy.
W 1977 roku Frederick Sanger osiągnął pierwsze kompletne sekwencjonowanie genomu jakiegokolwiek organizmu, bakteriofaga Phi X 174. W tym samym roku Richard Roberts i Phillip Sharp niezależnie wykazali, że geny adenowirusów zawierają introny i dlatego wymagają splicingu genów. Później zdano sobie sprawę, że prawie wszystkie geny eukariontów mają introny, jak również.
Światowa kampania szczepień prowadzona przez Światową Organizację Zdrowia ONZ spowodowała eradykację ospy prawdziwej w 1979 roku.
W 1982 roku Stanley Prusiner odkrył priony i wykazał, że powodują one trzęsawkę.
Pierwsze przypadki AIDS odnotowano w 1981 roku, a HIV, retrowirus wywołujący tę chorobę, został zidentyfikowany w 1983 roku przez Luca Montagniera, Françoise Barré-Sinoussi i Roberta Gallo. Opracowano testy wykrywające zakażenie HIV poprzez wykrywanie obecności przeciwciał HIV. Kolejne ogromne wysiłki badawcze sprawiły, że HIV stał się najlepiej poznanym wirusem. Ludzki wirus opryszczki 8, który jest przyczyną mięsaka Kaposiego, często występującego u pacjentów z AIDS, został zidentyfikowany w 1994 roku. Pod koniec lat 90-tych opracowano kilka leków antyretrowirusowych, które w krajach rozwiniętych znacznie zmniejszyły śmiertelność z powodu AIDS. Leczenie HIV obejmuje wiele różnych leków określanych zbiorczo jako wysoce aktywna terapia antyretrowirusowa (Highly Active Antiretroviral Therapy, HAART). HAART atakuje wiele różnych aspektów wirusa HIV, skutecznie redukując jego działanie poniżej granicy wykrywalności. Jednakże, po zaprzestaniu podawania HAART, wirus HIV powraca. Dzieje się tak dlatego, że HAART nie atakuje komórek HIV zakażonych w sposób utajony, które mogą ulec reaktywacji.
Wirus zapalenia wątroby typu C został zidentyfikowany przy użyciu nowych technik klonowania molekularnego w 1987 roku, co doprowadziło do opracowania testów przesiewowych, które radykalnie zmniejszyły częstość występowania poprzetoczeniowego zapalenia wątroby.
Pierwsze próby terapii genowej z udziałem wektorów wirusowych rozpoczęły się we wczesnych latach 80-tych, kiedy to opracowano retrowirusy, które mogły wprowadzić obcy gen do genomu gospodarza. Zawierały one obcy gen, ale nie zawierały genomu wirusa i dlatego nie mogły się rozmnażać. Po badaniach na myszach rozpoczęto badania na ludziach, począwszy od 1989 roku. Pierwsze badania na ludziach próbowały skorygować chorobę genetyczną ciężki połączony niedobór odporności (SCID), ale sukces kliniczny był ograniczony. W latach 1990-1995 podjęto próby terapii genowej w odniesieniu do kilku innych chorób i przy użyciu różnych wektorów wirusowych, ale okazało się, że początkowo wysokie oczekiwania były przesadzone. W 1999 roku doszło do kolejnego niepowodzenia, kiedy to 18-letni Jesse Gelsinger zmarł podczas próby terapii genowej. Cierpiał on na silną reakcję immunologiczną po otrzymaniu wektora adenowirusowego. Sukces w terapii genowej dwóch przypadków X-linked SCID został zgłoszony w 2000 roku.
W 2002 roku ogłoszono, że poliovirus został syntetycznie zmontowany w laboratorium, stanowiąc pierwszy syntetyczny organizm. Składanie 7741-bazowego genomu od podstaw, zaczynając od opublikowanej sekwencji RNA wirusa, zajęło około dwóch lat. W 2003 roku wykazano, że szybsza metoda pozwala na złożenie 5386-bazowego genomu bakteriofaga Phi X 174 w ciągu dwóch tygodni.
Olbrzymi mimiwirus, w pewnym sensie pośredni między maleńkimi prokariotami a zwykłymi wirusami, został opisany w 2003 roku i zsekwencjonowany w 2004 roku.
Szczep wirusa grypy A podtyp H1N1, który zabił do 50 milionów ludzi podczas pandemii grypy hiszpanki w 1918 roku, został zrekonstruowany w 2005 roku. Informacje o sekwencji zostały zebrane z zachowanych próbek tkanek ofiar grypy; żywy wirus został następnie zsyntetyzowany z tej sekwencji. Pandemia grypy w 2009 roku dotyczyła innego szczepu grypy A H1N1, powszechnie znanego jako „świńska grypa”.
Do 1985 roku Harald zur Hausen wykazał, że dwa szczepy wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV) powodują większość przypadków raka szyjki macicy. Dwie szczepionki chroniące przed tymi szczepami zostały wydane w 2006 r.
W 2006 i 2007 r. zgłoszono, że wprowadzenie niewielkiej liczby określonych genów czynników transkrypcyjnych do normalnych komórek skóry myszy lub ludzi może przekształcić te komórki w pluripotencjalne komórki macierzyste, znane jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Technika ta wykorzystuje zmodyfikowane retrowirusy do transformacji komórek; jest to potencjalny problem dla terapii u ludzi, ponieważ wirusy te integrują swoje geny w przypadkowym miejscu w genomie gospodarza, co może zakłócać działanie innych genów i potencjalnie powodować raka.
W 2008 roku opisano wirofaga Sputnik, pierwszego znanego wirofaga: wykorzystuje on maszynerię wirusa pomocniczego do reprodukcji i hamuje reprodukcję tego wirusa pomocniczego. Sputnik rozmnaża się w amebie zakażonej mamawirusem, krewnym wspomnianego wyżej mimiwirusa i największym znanym do tej pory wirusem.
Endogenny retrowirus (ERV) to element wirusowy w genomie, który pochodzi od retrowirusa, którego genom został włączony do genomu linii zarodkowej jakiegoś organizmu i dlatego jest kopiowany przy każdej reprodukcji tego organizmu. Szacuje się, że około 9 procent ludzkiego genomu pochodzi od ERV. W 2015 roku wykazano, że białka z ERV ulegają aktywnej ekspresji w 3-dniowych ludzkich embrionach i wydają się odgrywać rolę w rozwoju embrionalnym i chronić embriony przed infekcją innymi wirusami.
Od czasu wynalezienia Organ-on-a-chip w latach 2010, podejście inżynieryjne znalazło zastosowanie w badaniu wielu chorób. Podejście to zostało również wprowadzone do wirusologii i opracowywane są modele chipów. Przykłady obejmują wynalezienie modelu grypy przez grupę Donalda E. Ingbera, wynalezienie modelu choroby wirusowej Ebola przez grupę Alirezy Mashaghi oraz wynalezienie modelu wirusowego zapalenia wątroby przez grupę Marcusa Dornera. Podejście oparte na chipie organowym prawdopodobnie zastąpi modele zwierzęce w wirusologii człowieka.
.