Первая в истории эстафета олимпийского огня была организована в 1936 году по предложению главы оргкомитета Игр в Берлине Карла Дима. Около 3,3 тыс. факелоносцев преодолели более 3 тыс. км между греческой Олимпией и Берлином за 12 дней, маршрут прошел через территорию семи государств. Всего в рамках летних Игр прошло 18 эстафет олимпийского огня. Самой продолжительной была эстафета к Афинам-2004 (142 дня). Пекин-2008 является рекордсменом по длине (137 тыс. км) и массовости (21,8 тыс. факелоносцев).
Первая в рамках зимних Олимпийских игр эстафета состоялась в 1952 году. Огонь был зажжен на родине легендарного норвежского лыжника Сандре Нордхейма в долине Моргедал на севере страны и пронесен 94 лыжникам 225 км до Осло. Зимние эстафеты стали начинать в Олимпии лишь с Игр в Инсбруке в 1964 году. В 1956 году к Олимпиаде в Кортина-д'Ампеццо огонь зажигали в храме Юпитера в Риме, а в 1960 (Скво-Вэлли) и 1994 (Лиллехаммер) годах — снова в Моргедале (в последнем случае параллельно с международной эстафетой из Олимпии).
Всего в рамках зимних Игр прошло 16 эстафет. Российская побила все прошлые зимние рекорды по продолжительности, длине и массовости. Ранее лидером по продолжительности (106 дней) и длине (45 тыс. км) был Ванкувер-2010. По массовости канадские Игры делили рекорд с Солт-Лейк-Сити 2002 года (по 12 тыс. участников).
С течением времени обозначилась тенденция максимально усложнять маршрут и способы передвижения факелоносцев. В 1952 году в Осло вся эстафета прошла целиком на лыжах. В 1976 году в Монреале огонь был получен из Греции с помощью спутника. В 1988 году в Калгари маршрут эстафеты захватил полярный круг. К Играм 1996 года в Атланте олимпийский факел впервые побывал в космосе, к Олимпиаде 2000 года в Сиднее — под водой в районе Большого Барьерного рифа. На пути к Турину в 2006 году участники эстафеты использовали венецианскую гондолу и болид "Формулы-1".