De allerførste digitale synteseeksperimenter blev lavet med computere som en del af akademisk forskning i lydgenerering. I 1973 licenserede det japanske firma Yamaha algoritmerne til frekvensmodulationssyntese (FM-syntese) fra John Chowning, som havde eksperimenteret med det på Stanford University siden 1971. Yamahas ingeniører begyndte at tilpasse Chownings algoritme til brug i en kommerciel digital synthesizer og tilføjede forbedringer som f.eks. som "nøgleskalering" -metoden for at undgå indførelsen af forvrængning, der normalt opstod i analoge systemer under frekvensmodulation, selvom det ville tage flere år, før Yamaha skulle frigive deres FM-digitale synthesizere. I 1970'erne blev Yamaha tildelt en række patenter under firmaets tidligere navn "Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha", der udviklede Chownings tidlige arbejde med FM-syntese-teknologi. Yamaha byggede den første digitale prototype af prototype i 1974.
Ved udgangen af 1977 frigav New England Digital (NED) Synclavier, den første kommercielle synthesizer, der bruger rent digital lydgeneration og også verdens første kommercielle FM-synthesizer.
Casio VL-1 blev udgivet i 1979 og var den første digitale synthesizer med lavt budget, der solgte til $ 69,95. Yamaha markedsførte til sidst deres FM-syntese-teknologi og frigav virksomhedens første FM-digitale synthesizer i 1980, Yamaha GS-1, men til en dyr detailpris på $ 16.000.
Tidlige kommercielle digitale synthesizere brugte enkle hard-wired digitale kredsløb til at implementere teknikker såsom additiv syntese og FM-syntese. Andre teknikker, såsom bølgetabelsyntese og fysisk modellering, blev kun mulige med fremkomsten af højhastigheds mikroprocessor og digital signalbehandlingsteknologi. To andre tidlige kommercielle digitale synthesizere var Fairlight CMI, der blev introduceret i 1979, og New England Digital Synclavier II introducerede 1979 som en opgradering til den oprindelige Synclavier. Fairlight CMI var verdens første samplingsynthesizer, mens Synclavier oprindeligt brugte FM-syntese-teknologi licenseret fra Yamaha, før han tilføjede verdens første 16bit, realtids-harddisk-streaming-sampler senere i 1982. Fairlight CMI og Synclavier var begge dyre systemer , detailhandel for mere end $ 20.000 i begyndelsen af 1980'erne. Omkostningerne ved digitale synthesizere begyndte at falde hurtigt i begyndelsen af 1980'erne. E-mu Systems introducerede Emulator sampling synthesizer i 1982 til en salgspris på $ 7.900. Selvom det ikke er så fleksibelt eller kraftfuldt som enten Fairlight CMI eller Synclavier, gjorde dets lavere omkostninger og bærbarhed det populært.
Yamaha DX7 blev introduceret i 1983 og var den banebrydende digitale synthesizer, der havde stor indflydelse, både innovativ og overkommelig, og stavede således tilbagegangen af analoge synthesizere. Den brugte FM-syntese, og selvom den ikke var i stand til sampling-syntesen af Fairlight CMI, var prisen omkring $ 2.000, hvilket placerede den inden for rækkevidde af et langt større antal musikere. DX-7 var også kendt for sin "nøgleskalering" -metode for at undgå forvrængning og for sin genkendelige lyse tonalitet, der delvis skyldtes dens høje samplingshastighed på 57 kHz. Det blev uundværligt for mange musikere i 1980'erne og ville blive en af de bedst sælgende synthesizere nogensinde.
I 1987 frigav Roland sin egen indflydelsesrige synthesizer af tiden, D-50. Denne populære synth banede ny baner i en overkommelig pris på at kombinere korte prøver og digitale oscillatorer såvel som innovationen af indbyggede digitale effekter (rumklang, kor, equalizer). Roland kaldte denne Linear Arithmetic (LA) syntese. Dette instrument er ansvarlig for nogle af de meget genkendelige forudindstillede synthesizer-lyde fra slutningen af 1980'erne, såsom Pizzagogo-lyden, der blev brugt på Enyas "Orinoco Flow".
Det blev gradvist muligt at inkludere prøver af høj kvalitet af eksisterende instrumenter i modsætning til at syntetisere dem. I 1988 introducerede Korg den sidste af den enormt populære trio af digitale synthesizere i 1980'erne efter DX7 og D50, M1. Dette varslede både den stigende popularisering af digital prøvebaseret syntese og stigningen af 'workstation'-synthesizere. Efter denne tid er mange populære moderne digitale synthesizere blevet beskrevet som ikke fulde synthesizere i den mest præcise forstand, da de afspiller prøver, der er gemt i deres hukommelse. Imidlertid inkluderer de stadig muligheder for at forme lydene ved hjælp af konvolutter, LFO'er, filtre og effekter som rumklang. Yamaha Motif og Roland Fantom-serien af tastaturer er typiske eksempler af denne type, beskrevet som 'ROMplers'; på samme tid er de også eksempler på "workstation" synthesizere.
Med tilføjelsen af sofistikerede sequencere om bord, nu tilføjet til indbyggede effekter og andre funktioner, var 'workstation'-synthesizeren blevet født. Disse inkluderer altid en multi-track sequencer og kan ofte optage og afspille prøver og i senere år fulde lydspor, der skal bruges til at optage en hel sang. Disse er normalt også ROMplere, der afspiller eksempler, for at give en bred vifte af realistiske instrument og andre lyde som trommer, strengeinstrumenter og blæseinstrumenter til sekvensering og komponering af sange sammen med populære keyboardinstrumenter som elektriske klaverer og orgeler.
Da der stadig var interesse for analoge synthesizere, og med stigningen i computerkraft, opstod der i løbet af 1990'erne en anden type synthesizer: den analoge modellering eller "virtuel analog" synthesizer. Disse bruger computerkraft til at simulere traditionelle analoge bølgeformer og kredsløb såsom konvolutter og filtre med de mest populære eksempler på denne type instrument inklusive Nord Lead and Access Virus.
Da prisen på processorkraft og hukommelse faldt, opstod der nye typer synthesizere, der tilbyder en række nye lydsynteseindstillinger. Korg Oasys var et sådant eksempel, der pakket flere digitale synthesizere i en enkelt enhed.
Digitale synthesizere kan nu fuldstændigt emuleres i software ("softsynth") og køre på konventionel pc-hardware. Sådanne bløde implementeringer kræver omhyggelig programmering og en hurtig CPU for at få den samme latenstidsrespons som deres dedikerede ækvivalenter. For at reducere latenstiden har nogle professionelle producenter af lydkort udviklet specialiseret DSP-hardware (Digital Signal Processing). Dedikerede digitale synthesizere har fordelen ved en præstationsvenlig brugergrænseflade (fysiske kontroller som knapper til valg af funktioner og aktivering af funktionalitet og drejeknapper til indstilling af variable parametre). På den anden side har softwaresynthesizere de fordele, som en rig grafisk skærm giver.
Med fokus på ydeevneorienterede tastaturer og digital computerteknologi skabte producenter af kommercielle elektroniske instrumenter nogle af de tidligste digitale synthesizere til studie- og eksperimentel brug, hvor computere kunne håndtere indbyggede lydsyntesealgoritmer.
