El estilo mariposa surgió en la década de 1930 como una variante de la braza, cuando nadadores y entrenadores descubrieron que la brazada resultaba más rápida si los brazos se recuperaban por encima del agua en lugar de bajo ella. Se atribuye al estadounidense Henry Myers la primera utilización de los brazos de mariposa en una distancia completa, en una prueba de estilos de 150 yardas disputada en 1933. Poco después, el entrenador David Armbruster desarrolló la patada de delfín que acompaña a la brazada sobre el agua, empleándola su nadador Jack Sieg con gran rendimiento en 1935. La FINA mantuvo inicialmente la patada de delfín fuera de la normativa de braza, pero en 1952 reconoció la mariposa como estilo independiente.
La mariposa debutó en los Juegos Olímpicos en Melbourne 1956 con las pruebas masculina de 200 m y femenina de 100 m. Los 100 m masculinos y los 200 m femeninos se incorporaron al programa olímpico en los Juegos de México 1968, y ambas distancias se han mantenido desde entonces. Fuera del calendario olímpico, también existe una prueba de 50 m mariposa en campeonatos mundiales y continentales. Entre los hitos destacados figura el británico James Hickman, plusmarquista mundial de 200 m y 100 m mariposa en piscina corta entre 1998 y 2001. En clave inglesa, solo tres nadadores han subido al podio olímpico en mariposa: Philip Hubble (plata en 200 m en Moscú 1980), Andy Jameson (bronce en 100 m en Seúl 1988) y Steve Parry (bronce en 200 m en Atenas 2004).