Les multimètres numériques se sont développés lentement au cours de l'histoire. Les premiers multimètres utilisaient un aimant pour dévier le cadran de l'aiguille, comme un galvanomètre classique ; les modernes utilisent un affichage numérique fourni par un écran LCD ou VFD (affichage fluorescent sous vide).
Les multimètres analogiques ne sont pas difficiles à trouver sur le marché d'occasion, mais ils sont moins précis car la mise à zéro et les lectures précises du tableau de bord sont sujettes aux biais.
Certains multimètres analogiques utilisent des tubes à vide pour amplifier le signal d'entrée. Les multimètres de cette conception sont également appelés voltmètres à tube à vide (VTVM, Vacuum Tube Volt Meters) ou multimètres à tube à vide (VTMM, Vacuum Tube Multimeters).
Les multimètres modernes sont tous numériques et sont appelés exclusivement multimètres numériques (DMM, Digital MultiMeter). Dans cet appareil, le signal à mesurer est converti en une tension numérique et amplifié par un préamplificateur numérique, puis la valeur est affichée directement sur l'affichage numérique ; cela évite l'écart causé par la parallaxe dans la lecture.
De même, de meilleurs circuits et une meilleure électronique améliorent la précision des mesures. Les compteurs analogiques plus anciens avaient une précision de base comprise entre 5 % et 10 % , les multimètres numériques portables modernes peuvent atteindre ±0,025 % , et les appareils de banc sont encore plus précis en parties par million.
