张拉膜结构背后的想法已经存在，只要人类已经建立了住房结构。顾名思义，张拉膜结构利用完全张力的织物或拉开的作用作为主要建筑材料。这类结构的最早和最常用的例子是帐篷。历史上，帐篷在建筑材料和建筑方法上有所不同，这取决于它们的建造环境，从贝都因人，柏柏尔人，摩尔人和库尔德人的黑色帐篷到美洲原住民的高度进化的美国尖端。
总的来说，二十世纪之前的大多数建筑物都是基于压缩载荷或一起推动的行为。这种压缩建筑的一些值得注意的例子是古埃及金字塔和标志性的巴黎埃菲尔铁塔。这条规则有例外，例如旧金山的金门大桥和其他吊桥。
在20世纪50年代，建筑师和工程师开始重新关注使用张力作为在结构中传递载荷的主要方法。负责推进张拉膜结构研究的两位主要人物是德国的Frei Otto和Horst Berger。奥托是拉伸建筑的先驱，他发现了自然形态，如肥皂泡和水晶，形成的形状非常有效地使用了最少量的材料。
然后他继续建立连接，这些形式可以用作完美张力的可能形状，因此可以用于张拉膜结构。
然而，如果没有用数学方法定义这些形状，就不需要进行进一步的分析和测试，而无需用肥皂创造出艰苦的模型。伯杰在这里发挥了重要作用。他发现了描述这种肥皂泡形式的数学关系。
自从这一发现以来，张拉膜结构开始出现在建筑景观中。一些目前众所周知的利用张拉膜结构包括英国伦敦Millennium Dome世界最大的缆索支撑屋顶和沙特阿拉伯吉达的Haj终端，部分由Berger设计，目前是最大的世界上的张拉膜结构。