Линейные ускорители развивались в течение долгого времени. Ранние установки линейных ускорителей использовали высокое напряжение, чтобы произвести высокоэнергетические частицы, создавался сильный статический электрический заряд, который производил электрическое поле вдоль трубы, а частицы приобретали энергию, когда они двигались через электрическое поле. Ускоритель Коккрофт – Уолтона произвел высокое напряжение, параллельно собирая конденсат в баке, а затем, соединяя их последовательно, таким образом, чтобы создать отдельное напряжение.

Ускоритель Ван де Грааффа достигает высокого напряжения при использовании непрерывно перезаряжаемого движущегося пояса, чтобы направить конденсат к терминалу высокого напряжения, который представляет собой металлическую сферу. В настоящее время эти две установки или электростатических машины используют в низкоэнергетических исследованиях ядерной структуры и для «вброса» частиц в более крупные и мощные установки. Линейные ускорители используются учеными, чтобы произвести более высокие уровни энергии, но они требуют увеличения их длины, как следствие некоторые наиболее известные линейные ускорители имеют длину в несколько десятков километров.

Самыми эффективными линейными ускорителями являются те, которые обладают небольшой рациональной потерей и эффективными электронными ускорителями. Самым большим линейным ускорителем современности является Стэндфордский линейный ускоритель, построенный в 1957 году, длина которого составляет 3.2 км., и который способен произвести 20 ГэВ энергии. В настоящее время этот ускоритель используют, однако, не для изучения в сфере физики элементарных частиц, а для того, чтобы произвести мощный рентгеновский лазер. Современные линейные ускорители отличаются от более ранних электростатических машин тем, что используют электрические поля, чередующиеся в радиочастотах, чтобы ускорить частицы, вместо того, чтобы использовать высокое напряжение для этих целей.