Savenvalaja Josiah Wedgwood keksi ensimmäisen uuniensa lämpötilaa mittaavan pyrometrin, jossa ensin verrattiin tunnetuissa lämpötiloissa poltetun saven väriä, mutta se päivitettiin lopulta mittaamaan savikappaleiden kutistumista, joka riippui uunin lämpötilasta. Myöhemmissä esimerkeissä käytettiin metallipalkin laajentamista.
ensimmäisen katoavan filamenttipyrometrin rakensivat L. Holborn ja F. Kurlbaum vuonna 1901. Tässä laitteessa oli ohut sähköhehkulanka havaitsijan silmän ja hehkuvan kohteen välissä. Hehkulangan läpi kulkevaa virtaa säädettiin, kunnes se oli samanvärinen (ja siten lämpötila) kuin kohde, eikä enää näkyvissä; se kalibroitiin, jotta lämpötila voitiin päätellä virrasta.
katoavan hehkulankapyrometrin ja muiden vastaavien, niin sanottujen kirkkauspyrometrien palauttama lämpötila riippuu kohteen emissiivisyydestä. Kirkkauspyrometrien käytön lisääntyessä kävi ilmeiseksi, että emissiivisyyden arvon tuntemiseen luottaminen aiheutti ongelmia. Emissiivisyyden havaittiin muuttuvan, usein rajusti, pinnan karheuden, irtotavaran ja pintakoostumuksen sekä jopa itse lämpötilan myötä.
näiden vaikeuksien kiertämiseksi kehitettiin suhdeluku eli kaksivärinen pyrometri. Ne nojaavat siihen, että Planckin laki, joka suhteuttaa lämpötilan yksittäisillä aallonpituuksilla säteilevän säteilyn intensiteettiin, voidaan ratkaista lämpötilalle, jos Planckin lausuma intensiteeteistä kahdella eri aallonpituudella jaetaan. Tämä ratkaisu olettaa, että emissiivisyys on sama molemmilla aallonpituuksilla ja kumoaa jakaumassa. Tätä kutsutaan harmaaksi ruumiinoletukseksi. Suhdepyrometrit ovat käytännössä kaksi kirkkauspyrometriä yhdessä instrumentissa. Suhdepyrometrien toimintaperiaatteet kehitettiin 1920-ja 1930-luvuilla, ja ne tulivat kaupallisesti saataville vuonna 1939.
suhdepyrometrin tultua yleiseen käyttöön määritettiin, että monilla materiaaleilla, joista metallit ovat esimerkki, ei ole samaa emissiivisyyttä kahdella aallonpituudella. Näiden materiaalien emissiivisyys ei kumoa ja lämpötilan mittaus on virhe. Virheen määrä riippuu emissioista ja aallonpituuksista, joilla mittaukset tehdään. Kaksivärisuhdepyrometrit eivät pysty mittaamaan, onko materiaalin emissiivisyys aallonpituudesta riippuvainen.
jotta todellisten kappaleiden lämpötila voitaisiin mitata tarkemmin tuntemattomien tai muuttuvien emissioiden avulla, monipituiset pyrometrit visioitiin Yhdysvaltain kansallisessa standardointi-ja teknologiainstituutissa ja kuvattiin vuonna 1992. Multiwavelength pyrometers käyttää kolmea tai useampaa aallonpituutta ja tulosten matemaattista manipulointia pyrkiäkseen saavuttamaan tarkan lämpötilan mittauksen silloinkin, kun emissiivisyys on tuntematon, muuttuva ja erilainen kaikilla aallonpituuksilla.