Chociaż pewne pojęcia kluczowe dla płaszczyzny kartezjańskiej znajdują się w pracach już w starożytnej Grecji, naukowcy przypisują Rene Descartes krytyczną koncepcję zastosowania algebry do geometrii. Kartezjusz wprowadził pojęcie arytmetycznej geometrii analitycznej poprzez przypisanie współrzędnych do dwóch punktów na płaszczyźnie. Po opublikowaniu swoich teorii przez Kartezjusza inni matematycy natychmiast zaczęli rozszerzać swoje pomysły i rozwijać plan kartezjański.
Apoloniusz z Grecji znalazł podstawowe sposoby rozwiązywania problemów geometrycznych, a francuski duchowny Nicole Oresme w XIV wieku używał systemów podobnych do kartezjańskich. Jednak dopiero Rene Descartes w 1637 r. Geometria euklidesowa i algebra były w końcu zjednoczone.
Uczeni nazwali układ współrzędnych za Kartezjuszem; jednakże wiele cech współczesnego samolotu kartezjańskiego było uzupełnieniem przez kolejnych matematyków. Kartezjusz działał tylko na osi X iw pierwszym kwadrancie; do tego czasu pojęcia liczb ujemnych i zerowych nie były powszechne.
To był Isaac Newton, który jako pierwszy przekroczył pozytywne odległości. W swojej publikacji "Wyliczenia krzywych trzeciego stopnia" Newton był pionierem stosowania prostopadłych osi, które obejmowały zarówno liczby dodatnie, jak i ujemne. Stworzył nawet precedens używania x do oznaczania osi poziomej, y dla osi pionowej i 0 dla przecięcia.
