Pottemageren Josiah Kiletræ opfandt det første pyrometer til at måle temperaturen i hans ovne, som først sammenlignede farven på ler fyret ved kendte temperaturer, men blev til sidst opgraderet til at måle krympningen af lerstykker, som var afhængig af ovntemperaturen. Senere eksempler brugte udvidelsen af en metalstang.
det første forsvindende filamentpyrometer blev bygget af L. Holborn og F. Kurlbaum i 1901. Denne enhed havde et tyndt elektrisk filament mellem en observatørs øje og en glødelampe. Strømmen gennem glødetråden blev justeret, indtil den var af samme farve (og dermed temperatur) som objektet og ikke længere synlig; det blev kalibreret for at lade temperaturen udledes af strømmen.
temperaturen, der returneres af det forsvindende filamentpyrometer og andre af sin art, kaldet lysstyrkepyrometre, er afhængig af objektets emissivitet. Med større brug af lysstyrkepyrometre blev det tydeligt, at der eksisterede problemer med at stole på viden om værdien af emissivitet. Emissivitet viste sig at ændre sig, ofte drastisk, med overfladeruhed, bulk og overfladesammensætning og endda selve temperaturen.
for at omgå disse vanskeligheder blev forholdet eller tofarvet pyrometer udviklet. De er afhængige af det faktum, at Plancks lov, der relaterer temperatur til intensiteten af stråling udsendt ved individuelle bølgelængder, kan løses for temperatur, hvis Plancks Erklæring om intensiteterne ved to forskellige bølgelængder er delt. Denne løsning antager, at emissiviteten er den samme ved begge bølgelængder og annullerer ud i divisionen. Dette er kendt som den grå krop antagelse. Ratio pyrometre er i det væsentlige to lysstyrkepyrometre i et enkelt instrument. De operationelle principper for forholdet pyrometre blev udviklet i 1920 ‘erne og 1930’ erne, og de var kommercielt tilgængelige i 1939.
da forholdet pyrometer kom i populær brug, blev det bestemt, at mange materialer, hvoraf metaller er et eksempel, ikke har den samme emissivitet ved to bølgelængder. For disse materialer annulleres emissiviteten ikke, og temperaturmålingen er i fejl. Mængden af fejl afhænger af emissiviteterne og bølgelængderne, hvor målingerne tages. Pyrometre med to farver kan ikke måle, om et materiales emissivitet er bølgelængdeafhængig.
for mere nøjagtigt at måle temperaturen på virkelige objekter med ukendte eller skiftende emissioner blev pyrometre med flere bølger planlagt ved US National Institute of Standards and Technology og beskrevet i 1992. Pyrometre med flere bølger bruger tre eller flere bølgelængder og matematisk manipulation af resultaterne for at forsøge at opnå nøjagtig temperaturmåling, selv når emissiviteten er ukendt, skiftende og forskellig ved alle bølgelængder.