最近街中でよく見かけるようになったFCVですが、ドイツのDaimler-Benz(現Daimler)は、1994年に初めてFCV「NECAR1」を発表しており、日本では1996年にトヨタ自動車がEVを改良したFCEVを試作し、国際会議(第13回国際電気自動車シンポジウム)の機会に大阪御堂筋をパレード走行しています。このころのFCVは、メタノールを燃料とし、車上で水素を化学反応で生産していました。
しかし、本格的な普及までは時間がかかりました。その大きな理由はふたつあり、ひとつは車両や燃料電池スタックの製造コストが高く量産できなかったこと、そしてひとつはFCVに水素を供給する方法がなかなか決まらず、あわせて燃料供給インフラの整備に向けた方針や制度への合意に時間がかかったためです。
その後、日本をはじめとする数多くの自動車メーカーの開発努力によりFCVの製造コストが大幅に下がり、またFCVの燃料には圧縮水素を用いることに自動車メーカーとエネルギー会社が合意、FCVに水素を供給する水素ステーションの整備を進めることで官民が努力してきました。そして、2014年の12月にトヨタ自動車が世界初の量産型FCV「MIRAI」を発売し、日本は初めて量産型FCVが街を走行する国となりました。2016年3月10日には本田技研工業も量産型FCV「CLARITY FUEL CELL」を発売しました。2020年12月にはトヨタ自動車から二代目MIRAIが発売され、2024には新型クラウンにもFCEVモデルが加わりました。また2024年7月には本田技研工業からプラグイン充填機能を有する「CR-V e:FCEV」が発売されています。2024年末時点では8,800台のFCVが国内に普及しています。
FCV向けに水素の流通や供給設備が整うことで、FCVの他にFCバス、FCフォークリフト等のFC車両の普及も始まっています。海外でもFCバスやFCフォークリフトの実証や商用ベースでの導入が進められており、様々な車両の開発が進んでいます。