Erstmals entdeckt wurde das Mineral im Menaccan-Tal in Cornwall (Großbritannien) und wurde von William Gregor 1791 beschrieben. Bezeichnet wurde es zunächst nach seinem Fundort als Menaccanit.
Den bis heute gültigen Namen Ilmenit erhielt das Mineral 1827 vom Mineralogen Adolph Theodor Kupffer. Er stellte fest, dass das vom Berg Ilmen im russischen Ilmengebirge stammende Mineral kein Titanit war, sondern eine neue Verbindung.
Im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert wurde Titandioxid für seine strahlend weißen Pigmenteigenschaften geschätzt, was zu einem erhöhten Interesse an Ilmenit führte.
1916 begann die kommerzielle Produktion von Titandioxid aus Ilmenit im norwegischen Fredrikstad sowie fast zeitgleich in den USA. Das Titandioxid-Pigment aus dem norwegischen Werk ersetzte zunehmend das bis dahin gebräuchliche gesundheitsschädliche Bleisulfat als Weißpigment und stellt bis heute unter dem Namen Kronos International Titandioxid her.
In den 1940er Jahren entwickelte Kroll-Verfahren ermöglichte die Gewinnung von Titan, das die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Rüstungsindustrie aufgrund seiner Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit schätzte. Dies führte zu vermehrtem Abbau von Ilmenit.
