Концепция использования шарика на кончике пишущего инструмента для нанесения чернил существует с конца XIX в. В этих изобретениях чернила помещались в тонкую трубочку с шариком на конце. Шарик устанавливался таким образом, чтобы он не мог проскользнуть в трубку и выпасть из нее.
Первый патент для шариковой ручки был выписан 30 октября 1888 г. на имя Джона Лауда. Этот изобретатель пытался создать инструмент, который будет в состоянии писать на грубых поверхностях – древесине, плотной упаковочной бумаге и т.п. Этого не могли тогда делать так называемые обиходные авторучки (многократно заправляемые чернилами стальные перья). У ручки Лауда был маленький вращающийся стальной шарик, удерживаемый в своём углублении. Изобретение, как и предполагалось, можно было использовать, чтобы чертить по грубым поверхностям, например по коже. Однако в коммерческом отношении проект оказался нежизнеспособен, его потенциал так и остался не реализован, и, в конечном счете, срок патента истёк. Появление экономичных, надёжных шариковых ручек, какими мы знаем их сегодня, явилось результатом экспериментирования, применения химии и производственных возможностей точного оборудования лишь в XX в. Патенты, поданные в разных странах мира на раннем этапе истории шариковых ручек, нельзя назвать удачными, поскольку их создатель так и не удалось изобрести ручки, которые были бы рентабельны и насытили бы рынок. Первые шариковые ручки не давали ровного слоя чернил, текли и засорялись. Это обескураживало горе-изобретателей. Если же гнездо шарика делалось слишком твёрдым, а чернила – слишком густыми, ручки лишь царапали бумагу.
Ласло Биро, венгерского еврея, редактировавшего газету, раздражало, что слишком много времени тратится на заполнение авторучек, а бумаги слишком часто пачкаются чернилами. Он узнал, какую марку типографской краски используют типографы его газеты – к тому времени газеты сохли впечатляюще быстро, а лишних пятен не было. Он решил создать ручку с тем же типом чернил или ещё лучше. Биро подключил своего брата-химика Гьорги, чтобы создать более вязкие формулы чернил.
Инновации Биро успешно сочетали вязкость чернил с механизмом гнезда шарика подшипникового типа, что и позволило воспрепятствовать высыханию чернил и одновременно обеспечило вытекание их под действием силы тяжести. Биро зарегистрировал свой патент 15 июня 1938 г. в Британии.
В 1941 г. братья Биро с другом, Хуаном Хорхе Мейне, сбежали от войны, развязанной Германией, и поселились в Аргентине, где создали фирму ручек и в 1943 г. подали новый патент. Их ручки продавались в Аргентине под названием Birome (от фамилий Биро и Мейне), и до сих пор в этой стране известны шариковые ручки под этим названием. Новый дизайн лицензировался британцами, которые производили шариковые ручки для Королевского Воздушного Флота – именно эти люди назвали ручки "шариковыми". Шариковые ручки оказались более универсальны, чем авторучки, особенно на больших высотах, у последних на высоте текли чернила.
Запатентованный Биро писчий инструмент и другие ранние патентованные шариковые ручки часто называли "шариковой авторучкой".
После Второй мировой войны многие компании соперничали за коммерческий успех собственного дизайна шариковой ручки. В Аргентине определённый успех имела шариковая ручка Birome, но в летом 1945 г. компания Eversharp, производитель механических карандашей, объединилась с компанией EberhardFaber, чтобы купить у Birome права на продажи в США.
В тот же момент американский предприниматель Мильтон Рейнольдс обратил внимание на шариковую ручку Birome во время деловой поездки в Буэнос-Айрес. Осознав коммерческий потенциал, он купил несколько образцов шариковой ручки, возвратился в США и основал компанию ручек Reynolds International. Рейнольдс обошёл патент Birome, в известной мере изменив дизайн, получил американский патент и разбил Eversharp и других конкурентов, чтобы самостоятельно ввести ручку на американский рынок. Премьера в Нью-Йорке 29 октября 1945 г. "Ракеты Рейнольдса" впервые позволила шариковой ручке стать хитом продаж. Рейнольдс реализовал многие тысячи экземпляров в течение одной недели. В Великобритании компания ручек MilesMartin произвела первые с коммерческой точки зрения успешные в этой стране партии шариковых ручек к концу 1945 г.
Ни шариковая ручка Рейнольдса, ни компании Eversharp не соответствовали потребительским ожиданиям в США. Продажи шариковой ручки достигли максимума в 1946 г., после чего потребительский интерес вследствие насыщенности рынка спал. К началу 1950-х бум шариковой ручки закончился, и Рейнольдс свернул деятельность.
Компания PaperMate, один из брендов шариковой ручки 1950-х, купила права на распространение своих ручек в Канаде. Сомневаясь в надёжности чернил, фирма ввела новые формулы. В 1954 г. компания ParkerPens выпустила первую шариковую ручку с дополнительными функциями и техническими новшествами, среди которых текстурированное вольфрамом и карбидом вместилище шарика. За год продажи компании составили несколько миллионов ручек. В 1960-х провал компании Eversharp привёл к продаже ими своих прав на ручки Паркеру, но это не спасло их от окончательного ухода с рынка.
Француз Марсель Биш также ввёл шариковую ручку на американский рынок в 1950-х, но по лицензии Биро и на основе аргентинских проектов. И 1953 г. Bich сократил свою фамилию до Bic, и теперь она – общепризнанный бренд. Ручки Bic с трудом пробивали себе дорогу, пока фирма не провела рекламную кампанию "Просто возьмите и пишите!" в 1960-х гг. Конкуренция в этот период закономерно привела к большому снижению цены, и с тех пор шариковые ручки стали обыденной и незаменимой вещью.