บริษัทแอนดรอยด์ ก่อตั้งขึ้นที่พาโลอัลโต รัฐแคลิฟอร์เนีย ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2546 โดยแอนดี รูบิน (ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัทแดนเจอร์), [22] ริช ไมเนอร์ (ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัทไวลด์ไฟร์คอมมูนิเคชัน),[23] นิก เซียส์[24] (ซึ่งเคยเป็นรองผู้จัดการที่ทีโมบายล์) และ คริส ไวท์ (หัวหน้าฝ่ายออกแบบและการพัฒนาอินเตอร์เฟซ ที่เว็บทีวี)[3] สำหรับการพัฒนานั้น จากคำพูดของรูบิน "โทรศัพท์มือถือที่มีความฉลาดขึ้นและตระหนักถึงสถานที่ของเจ้าของมากขึ้น"[3] จุดประสงค์แรกของบริษัทคือการพัฒนาระบบปฏิบัติการสำหรับกล้องดิจิทัล แต่เมื่อถูกตระหนักว่าไม่ใช่ตลาดที่กว้างพอ และต่อมาได้เบี่ยงเบนความพยายามเพื่อที่จะทำระบบปฏิบัติการสำหรับสมาร์ตโฟน เพื่อแข่งกับซิมเบียน และ วินโดวส์โมบาย (ในขณะนั้น ไอโฟน ยังไม่ได้วางขาย)[25] แม้จะมีประวัติความสำเร็จของผู้ก่อตั้งและพนักงานของบริษัทในช่วงแรก บริษัทแอนดรอยด์ ได้ดำเนินการอย่างเงียบๆ ให้เห็นเพียงว่าเป็นบริษัทที่ผลิตระบบปฏิบัติการสำหรับโทรศัพท์มือถือ[3] ในปีเดียวกัน รูบิน ไม่มีเงินเหลือแล้ว สตีฟ เพอร์ลแมน เพื่อนสนิทของรูบิน ได้ให้ยืมเงิน 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ โดยส่งเงินใส่ในซองมาให้ และ ปฏิเสธที่จะถือหุ้นในบริษัท[26]

กูเกิล ได้ซื้อกิจการบริษัทแอนดรอยด์ ในวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2548 เพื่อให้มาเป็นบริษัทย่อยในเครือของกูเกิล โดยบุคคลสำคัญของบริษัทแอนดรอยด์ ทั้ง รูบิน, ไมเนอร์ และ ไวท์ ยังอยู่กับบริษัทหลังจากถูกซื้อกิจการ[3] มีผู้คนไม่มากที่รู้จักบริษัทแอนดรอยด์ ในช่วงเวลานั้น แต่หลายคนสันนิษฐานว่ากูเกิลกำลังวางแผนที่จะเข้ามาสู่ตลาดโทรศัพท์มือถือจากการซื้อกิจการครั้งนี้[3] ที่กูเกิล รูบินนำทีมที่จะพัฒนาระบบปฏิบัติการสำหรับโทรศัพท์มือถือซึ่งขับเคลื่อนโดยลินุกซ์ เคอร์เนล ในตลาดมือถือของกูเกิล จะมีสัญญากับผู้ให้บริการเครือข่าย ต่อมากูเกิลได้เริ่มวางแผนในเรื่องของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์ และผู้ให้บริการเครือข่าย[27][28][29]

ความตั้งใจของกูเกิล ที่จะเข้าสู่ตลาดเครื่องมือสื่อสาร อย่างโทรศัพท์มือถือได้มาถึงช่วงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549[30] ตามรายงานของบีบีซี และ วอลล์สตรีตเจอร์นัล ได้ตั้งข้อสังเกตว่า กูเกิลพยายามที่จะผลิตโทรศัพท์มือถือที่ใช้สำหรับค้นหา และ ใช้โปรแกรมประยุกต์ หรือ แอปพลิเคชันได้ และกูเกิลได้ทำงานอย่างหนักเพื่อสิ่งนี้ และมีข่าวลือว่า กูเกิลจะพัฒนาโทรศัพท์มือถือภายใต้ชื่อสินค้าของตนเอง บางคนก็สันนิษฐานว่ากูเกิลจะกำหนดคุณสมบัติต่างๆ ของโทรศัพท์มือถือ และส่งให้กับผู้ผลิต และ ผู้ให้บริการเครือข่าย ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2550 อินฟอร์เมชันวีก (InformationWeek) ร่วมมือกับ เอแวลูเซิร์ฟ (Evalueserve) เพื่อที่จะศึกษารายงานของกูเกิลในการยื่นสิทธิบัตรเกี่ยวกับโทรศัพท์มือถือ[31][32]

ในวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550 โอเพนแฮนด์เซตอัลไลแอนซ์ ซึ่งเป็นกลุ่มพันธมิตรในด้านเทคโนโลยี ซึ่งรวมไปด้วยกูเกิล กับผู้ผลิตอุปกรณ์เช่น เอชทีซี, โซนี่ และ ซัมซุง รวมไปถึงผู้ให้บริการเครือข่ายเช่น สปรินต์ เน็กเทล และ ทีโมบายล์ และบริษัทผลิตฮาร์ดแวร์เช่น ควอล์คอมม์ และ เท็กซัสอินสตรูเมนส์ ได้เปิดเผยในเป้าหมายเพื่อการพัฒนาโทรศัพท์มือถือที่มีมาตรฐานเปิด[4] ในวันเดียวกัน แอนดรอยด์ได้เปิดตัวสินค้าชิ้นแรก ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มโทรศัพท์มือถือ สร้างบนลินุกซ์ เคอร์เนล 2.6[4] ส่วนโทรศัพท์มือถือเครื่องแรกที่ใช้ระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์คือเอชทีซี ดรีม เปิดตัวเมื่อวันที่ 22 ตุลาคม พ.ศ. 2551[33]

ในปี พ.ศ. 2553 กูเกิลได้เปิดตัว กูเกิล เน็กซัส ซึ่งเป็นซีรีส์หรือตระกูลของอุปกรณ์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์โดยไม่ปรับแต่งใดๆ จากผู้ผลิต ซึ่งผลิตโดยผู้ผลิตที่เป็นพาร์ตเนอร์กับกูเกิล โดยเอชทีซี ร่วมมือกับกูเกิล ในการเปิดตัวสมาร์ตโฟนเน็กซัสรุ่นแรก[34] มีชื่อว่า เน็กซัสวัน โดยซีรีส์นี้จะได้รับการอัปเดตรุ่นใหม่ก่อนอุปกรณ์อื่นๆ กูเกิลได้เปิดตัวโทรศัพท์และแท็บเล็ต ซึ่งเป็นรุ่นเรือธงของแอนดรอยด์ โดยจะใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์รุ่นล่าสุดของแอนดรอยด์ ต่อมาในวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2556 แอนดี รูบิน ได้ถูกย้ายจากฝ่ายแอนดรอยด์ ไปยังฝ่ายการผลิตใหม่ของกูเกิล[35] ซึ่งตำแหน่งของรูบิน ถูกแทนที่ด้วยซันดาร์ พิชัย ที่จะทำงานในตำแหน่งหัวหน้าของฝ่ายกูเกิล โครมด้วย ซึ่งเขาเป็นผู้พัฒนาโครมโอเอส[36]

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2551 แอนดรอยด์ได้ใช้การอัปเดตแบบเรียงตามเลขรุ่น ซึ่งจะมีการปรับปรุงส่วนต่างๆ ของระบบปฏิบัติการ, เพิ่มคุณสมบัติใหม่ และ แก้ไขข้อผิดพลาดในรุ่นก่อนหน้า โดยแต่ละรุ่นจะมีชื่อเฉพาะเรียงตามลำดับตัวอักษรและจะใช้ชื่อจากขนมหวาน เช่น รุ่น 1.5 "คัพเค้ก" 1.6 "โดนัท" รุ่น 4.3 "เจลลีบีน" และรุ่น 4.4 "คิทแคท" ซึ่งได้เปิดตัวเมื่อวันที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2556[37][38]

ในปี พ.ศ. 2557 กูเกิลเปิดตัว "Android L"[39] (ต่อมาใช้ชื่อว่า โลลิป๊อป)[40] และเมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม พ.ศ. 2558 กูเกิลได้เปิดตัวแอนดรอยด์รุ่นใหม่ในชื่อ "Android M"[41][42] (ต่อมาใช้ชื่อว่า มาร์ชเมลโลว)[43][44]

ในวันที่ 22 สิงหาคม พ.ศ. 2559 กูเกิลเปิดตัว แอนดรอยด์ 7.0 "นูกัต" อย่างเป็นทางการ[45][46] โดยสมาร์ตโฟนรุ่นแรกที่มาพร้อมกับแอนดรอยด์เวอร์ชันนี้คือ แอลจี วี20[47][48]

จากนั้น ในวันที่ 22 สิงหาคม พ.ศ. 2562 กูเกิลได้ยกเลิกการใช้ชื่อเล่น Android ที่เป็นชื่อขนมหวานตั้งแต่รุ่นที่ 10 เป็นต้นไป ดังนั้น Android ที่เป็นชื่อเล่น Q จะถูกเรียกว่า Android 10 พร้อมทั้งเปลี่ยนโลโก้ Android แบบใหม่ และฟอนต์ให้แตกต่างจากเดิมเพียงเล็กน้อย[49][50]