Historia e diagnostifikimit kardiak invaziv fillon pas kateterizimit të parë të zemrës në vitin 1711 nga ana e Stephen Hales, i cili e studioi qarkullimin e gjakut duke vendosur katetër në enët e gjakut, në barkushat e djathta dhe të majta të kafshëve të gjalla, edhe atë me një kateter prej tubit të bronztë dhe tubit të qelqit. Praktikisht, ai është i pari i cili me saktësi e përcaktoj kapacitetin e zemrës.
Njëqind vjet më vonë, teknikën e kateterizimit për studimin e fiziologjisë së zemrës, në vitin 1840 e futi në përdorim Claude Bernard. Ai përmes kateterit hynte në të dyja barkushat dhe valvulat e zemrës së kalit, me qasje retro-ndërtuese përmes arteries karotide të qafës. Bernard është shkencëtari i parë i cili e studioi fiziologjinë e zemrës dhe ndër të parët që e përgatiti terrenin e kateterizimit të zemrës, në formën që njihet sot. Pas hulumtimeve të tij, në 100 vitet e ardhshme kateterizimi i zemrës kryesisht është kryer tek kafshët, deri në vitin 1929, kur për herë të parë u aplikua te njeriu me qëllim që në rast të ndonjë emergjence (dështimit të zemrës) të mund të futet ilaç direkt në zemër.
Teknika e angiografisë për herë të parë u aplikua në vitin 1927 nga mjeku portugez Anthony Moniz, për të diagnostikuar më lehtë dhe me më saktësi sëmundjet, si tumoret, sëmundjet e arterieve koronare, keqformimet arteriovenoze dhe sëmundjet tjera të zemrës dhe enëve të gjakut.
Mjeku i parë, i cili njihet si një nga pionierët në fushën e kateterizimit të zemrës është gjermani Werner Forssmann, i cili në vitin 1929, pavarësisht kundërshtimit të drejtuesve të tij, bëri kateterizimin e parë tek vetja, përmes një prerje në venë antecubitale të krahut, duke futur kateterin në sistemin e tij venoz. Pastaj shkoi në departamentin radiologjik ku me anë të fluoroskopisë u konstatua se kateteri ishte në valvulën e tij të djathtë.
Në të dyzetat e hershme të shekullit 20-të, Andre Cournand në bashkëpunim me Dickinson Richards në spitalin ku punonin, filluan hulumtimet fillestare të cilat përfshinë studimin e funksioneve fiziologjike të mushkërive, por në veçanti çrregullimin e njohur si pamjaftueshmëria kronike pulmonare. Richards arriti në përfundimin se, në diagnostfikimin e sëmundjeve të zemrës ishte e nevojshme të matej sasia ajrit në mushkëri në faza të ndryshme të frymëmarrjes.
Richards dhe Cournand u përpoqën që në hulumtimet e tyre të avanconin teknikën e kateterizimit dhe të zhvillonin një procedurë të sigurt dhe të matnin sasinë e gazeve në gjak gjatë kohës që kalonin nga zemra në mushkëri. Prandaj, në vitin 1936, eksperimentet i filluan me kafshët, duke bërë që në vitin 1941 të futnin në mënyrë të sigurtë kateter në valvulën e djathtë të zemrës së njeriut. Pastaj, falë kateterizimit të zemrës Richards zhvilloi një metodë për matjen e sasisë së gjakut që e pompon zemra ose barkushat në qarkullimin e gjakut, si dhe metodën e matjes së tensionit të gjakut në valvulën e djathtë, barkushën e djathtë dhe arterien pulmonare, si dhe metodën për matjen e vëllimit total të gjakut. Për zhvillimin e procesit të kateterizimit të zemrës dhe zbulimet që pasuan në fushën e funksioneve fiziologjike dhe sëmundjeve të zemrës, Richards, Cournand dhe Forssmann morën Çmimin Nobel për Mjekësi.
Në vitin 1953, Sven Seldinger e përsosi metodën e Forssmann (e cila kërkonte përgatitje kirurgjikale të enës së gjakut) duke futur qasjen perkutane në zemrën dhe enët e gjakut, e cilat më vonë u bënë bazë e të gjitha procedurave invazive që tani aplikohen në kardiologjinë dhe radiologjinë intervenuese.