Виолончель, по всей вероятности, появилась в начале XVI века. Вначале ее применяли в качестве басового инструмента с целью сопровождения пения или исполнения на инструменте более высокого регистра. Виолончель имела довольно большое количество разновидностей, которые отличались числом струн, размерами, строем (была распространена настройка тоном ниже нынешней).

В Италии стараниями знаменитых музыкальных мастеров таких, как Антонио Страдивари, Николо Амати, Карло Бергонци, Джузеппе Гварнери, Доменико Монтаньяна и многими другими в XVII—XVIII веках разрабатывается классическая модель виолончели с окончательно укрепившимся размером корпуса. Конец XVII века отмечен появлением первых сольных произведений для виолончели автора Джованни Габриэли. В пятидесятых годах XVIII века музыкальный инструмент используют как концертный. Более яркий, полный звук и улучшающаяся техника исполнения виолончели способствуют окончательному вытеснению виолы да гамба. Виолончель появляется в составе симфонического оркестра, а также в камерных ансамблях. Укрепление инструмента как одного из центральных в музыке последовало в XX веке благодаря выдающемуся музыканту Пабло Казальсу.