Долгое время считалось, что гильотина была изобретена в конце XVIII века, однако, последние исследования показали, что подобные «обезглавливающие машины» имеют более длительную историю. Самой известной и, возможно, одной из первых, была машина под названием «виселица Галифакса» (Halifax Gibbet), которая представляла собой монолитную деревянную постройку с двумя стойками по 15 футов, увенчанными горизонтальной балкой. Клинком был топор, который скользил вверх и вниз по пазам в стойках. Скорее всего создание этой «Галифакской виселицы» датируется еще 1066 годом, хотя первое достоверное упоминание о ней относится к 1280-м годам. Казни проходили на рыночной площади города по субботам, и машина оставалась в использовании до 30 апреля 1650 года.
Другое раннее упоминание машины для казни встречается в картине «Исполнение казни Маркода Баллага близ Мертона в Ирландии 1307 года». Как видно из названия, имя жертвы — Маркод Баллаг, и обезглавлен он был оборудованием, которое удивительно похоже на позднюю французскую гильотину. Также подобное устройство встречается на картине, изображающей сочетание гильотинной машины и традиционного обезглавливания. Жертва лежала на скамье, с топором, укрепленным каким-то механизмом и поднятым над ее шеей. Разница заключается в палаче, который стоит рядом с большим молотком, готовый ударить по механизму и отправить лезвие вниз.
Начиная со Средних веков, казнь через усекновение головы была возможна только для богатых и влиятельных людей. Считалось, что обезглавливание — более великодушно, и, конечно, менее болезненно, чем другие методы. Остальные виды казни, предполагавшие быструю смерть осуждённого, при недостаточной квалификации палача часто вызывали длительную агонию. Гильотина же обеспечивала мгновенную смерть даже при минимальной квалификации палача. Однако, вспомним «Галифакс Гиббет» — она, несомненно, была исключением из правил, так как использовалась для исполнения наказания для любых людей, независимо от их положения в обществе, в том числе и для бедных слоев населения. Французская гильотина также применялась ко всем без исключения слоям населения, что подчеркивало равенство граждан перед законом.
В начале XVIII века во Франции пользовались многими способами казни, которые часто были болезненными, кровавыми и мучительными. Повешение, сжигание на костре, четвертование были обычным делом. Богатых и влиятельных людей обезглавливали топором или мечом, в то время как для исполнения наказания простого населения часто использовалось чередование смерти и пыток. Эти методы преследовали двоякую цель: наказать преступника и предупредить новые преступления, поэтому большинство казней проводилось публично. Постепенно в народе росло возмущение таким чудовищным наказаниям. Эти недовольства подпитывались главным образом мыслителями Просвещения, например, Вольтером и Локком — теми, кто приводил аргументы в пользу более гуманных методов исполнения наказания. Одним из их сторонников был доктор Жозеф-Игнас Гильотен; однако, до сих пор неясно, был ли доктор защитником высшей меры наказания или, в конечном счете, добивался ее отмены.
Использовать гильотину врач и член Национальной Ассамблеи, профессор анатомии, политический деятель, член Учредительного собрания, друг Робеспьера и Марата, Гильотен предложил в 1792 году. Собственно, его именем и была названа эта машина для обезглавливания. Главной деталью гильотины, предназначенной для отрубания головы, является тяжёлый, в несколько десятков килограммов, косой нож (жаргонное название — «барашек»), свободно движущийся вдоль вертикальных направляющих. Нож поднимали на высоту 2−3 метра верёвкой, где он удерживался защёлкой. Голову гильотинируемого помещали в специальное углубление у основания механизма и закрепляли сверху деревянной доской с выемкой для шеи, после чего с помощью рычажного механизма защелка, удерживающая нож, открывалась, и он падал с большой скоростью на шею жертвы. Позже Гильотен наблюдал за развитием первого прототипа — внушительной машины, разработанной французским доктором Антуаном Луи и построенной немецким изобретателем клавесина Тобиасом Шмидтом. Впоследствии, спустя некоторое время использования машины Гильотен всячески пытался отстранить своё имя от этого орудия во время гильотинной истерии в 1790-х годах, а в начале XIX века его семья безуспешно пыталась подать петицию правительству о переименовании машины смерти.
В апреле 1792 года, после удачных опытов над трупами, в Париже, на Гревской площади, была произведена первая казнь новой машиной — первым казненным стал разбойник по имени Николя-Жак Пеллетье. После казни Пеллетье обезглавливающей машине дали название «Луизетта» или «Луизон», по имени ее проектировщика — доктора Луиса, но это название вскоре было забыто. Возможно, самый интересный аспект в истории гильотины — необыкновенная скорость и масштаб ее принятия и использования. Действительно, к 1795 году, спустя только полтора года после ее первого применения, гильотина обезглавила более чем тысячу человек в одном только Париже. Конечно, при упоминании этих цифр нельзя не учитывать роль времени, так как во Франции машина была введена лишь за несколько месяцев до самого кровавого периода Великой Французской Революции.
В журналах и проспектах стали появляться жуткие изображения гильотины в сопровождении весьма двусмысленных юмористических комментариев. О ней писали, сочиняли песни и стихи, ее изображали в карикатурах и устрашающих рисунках. Гильотина коснулась всего — моды, литературы и даже детских игрушек, она стала неотъемлемой частью французской истории. Однако, несмотря на весь ужас того периода, гильотина не стала ненавистной народу. Прозвища, данные ей народом, были скорее печальными и романтичными, нежели ненавистными и устрашающими — «национальная бритва», «вдова», «Мадам Гильотен». Важным фактом в этом феномене является то, что сама гильотина никогда не связывалась с каким-либо отдельным слоем общества, а также то, что и сам Робеспьер был обезглавлен на ней. На гильотине мог быть казнен как вчерашний король, так и обычный уголовный преступник или политический бунтарь. Это позволило машине стать арбитром высшего правосудия.
В конце XVIII века люди приходили целыми группами на площадь Революции, посмотреть, как машина делает свою ужасную работу. Зрители могли купить сувениры, ознакомиться с программкой, в которой перечислялись имена жертв, и даже перекусить в ресторанчике неподалёку под названием «Кабаре у гильотины». Некоторые ходили на казни ежедневно, особенно известными были «Вязальщицы» — группа женщин-фанатиков, которые садились в первых рядах прямо перед эшафотом и вязали на спицах между казнями. Такая жуткая театральная атмосфера распространялась и на осуждённых. Многие высказывали саркастические замечания или дерзкие последние слова перед смертью, некоторые даже протанцовывали свои последние шаги по ступеням эшафота.
Дети часто ходили на казни и некоторые из них даже играли дома с собственными миниатюрными моделями гильотины. Точная копия гильотины высотой около полуметра была популярной игрушкой во Франции тех времён. Такие игрушки были полностью функциональны, и дети отрубали с их помощью головы куклам или даже небольшим грызунам. Однако, в конечном счёте, в некоторых городах они были запрещены, как оказывающие плохое влияние на детей. Маленьким гильотинам также нашлось место на обеденных столах у высших сословий, они использовались для резки хлеба и овощей.
С ростом популярности гильотины росла и репутация палачей, за время Великой французской революции они получили огромную славу. Оценивали палачей по умению быстро и точно организовывать большое количество казней. Такая работа часто становилась семейным делом. Многие поколения знаменитой семьи Сэнсон служили государственными палачами с 1792 по 1847 годы, руки членов этой семьи опустили лезвие на шеи тысяч жертв, включая короля Людовика XVI и Марию Антуаннету. В XIX и XX веках роль главных палачей досталась семье Дейблеров, отцу и сыну. Они пребывали на этой должности с 1879 по 1939 год. Люди часто восхваляли имена Сэнсонов и Дейблеров на улицах, а то, как они одевались, выходя на эшафот, диктовало моду в стране. Палачами восхищался и преступный мир. По некоторым сведениям, гангстеры и прочие бандиты даже набивали татуировки с мрачными слоганами вроде: «Моя голова достанется Дейблеру».
Гильотина интенсивно применялась в период Великой Французской революции и оставалась главным способом исполнения высшей меры наказания во Франции вплоть до отмены смертной казни в 1981 году. Публичные казни продолжались во Франции до 1939 года, когда Эжен Вейдманн стал последней жертвой «под открытым небом». Таким образом, потребовалось почти 150 лет для того, чтобы реализовались изначальные гуманные пожелания Гильотена в скрытности процесса казни от посторонних глаз. Последний раз в действие гильотина приводилась 10 сентября 1977 года — казненным был 28-летний тунисец Хамида Джандуби. Он был тунисским иммигрантом, осуждённым за пытки и убийство 21-летней Элизабет Буске, его знакомой. Следующая казнь должна была состояться в 1981 году, но предполагаемая жертва, Филипп Морис, получил помилование.