Der britisch-amerikanische Ingenieur und Fotograf John G. Capstaff, tätig für die Kodak-Laboratorien, begann 1914, mit halbiertem 35mm-Filmmaterial zu experimentieren. Er wollte ein Filmformat für Amateure entwickeln; der bisher übliche 35mm Film für die Kinos war für den "Hausgebrauch" zu teuer.
Bei seinen Experimenten fand Capstaff heraus, dass eine Bildbreite von 10mm das Minimum war, das man brauchte, um akzeptable Bilder im Bildformat 10x7,5mm machen zu können. Für die Perforation rechnete Capstaff je 3mm hinzu – der 16mm-Film war geboren.
1921 begab sich Capstaff an die Belichtung seines ersten Films. Es folgte einige Zeit der Forschungsunterbrechung, bedingt durch den ersten Weltkrieg und durch den 9,5mm-Film, der sich als Amateur-Format etwa zeitgleich versuchte, am Markt zu etabieren. Den Wettstreit konnte der 16mm-Film jedoch gewinnen. Der Grund: Es hatten sich herausgestellt, dass beim 9,5mm-Film die Gefahr der Materialbeschädigung bei einer Mittenperforation sehr hoch war. Außerdem war die Empfindlichkeit des 16mm-Films besser. Gleichzeitig brachte Kodak auch noch einen Umkehrprozess auf den Markt, der die Kosten gegenüber dem traditionellen Negativ-Positiv-Verfahren auf ein Sechstel reduzierte. Am 5. Juli 1923 wurde der Kodak-16-mm-Film, gemeinsam mit der Ciné-Kodak-Kamera und dem Kodascope-Projektor, der amerikanischen Öffentlichkeit vorgestellt.
Nach Einführung des Tonfilms machte die Entwicklung auch beim 16mm-Film nicht Stopp. Eine Seite der Perforation wurde durch eine Tonspur ersetzt; das Verfahren wurde 1932 als SMPE-Standard akzeptiert. Der nächste große Schritt in der 16mm-Filmentwicklung erfolgte um 1950. Ab nun wurden der 16mm-Film in Farbe angeboten.
Nach dem 2. Weltkrieg entstanden in den USA zahlreiche 16mm-Filmclubs – das Verfahren hatte sich auch für den nichtkommerziellen Gebrauch endgültig durchgesetzt. Als Produktionsformat war 16mm vor allem im Dokumentarfilm von großer Bedeutung, denn die Kamera verfügte über ein angenehm leichtes Gewicht. Auch die Independent-Kinos liebten 16mm wegen seiner sehr geringen Kosten. Über Jahrzehnte hinweg wurde der 16-mm-Film dank seiner Mobilität, Erschwinglichkeit und Sicherheitsmerkmale eingesetzt. Erst mit der Einführung der Videokassette und der DVD verlor der 16mm-Film peu à peu seine Rolle.
