托马斯·爱迪生发明的首台胶片摄影机是安放在一个固定基座上拍摄的。被称作间歇胶片（intermittent film）摄影机的Kinetograph可以拍摄50英尺的素材，然后放在Kinetoscope西洋镜里供人观赏。它的大小就和一台普通家庭厨房间里的冰箱一样，重达半吨，需要接电缆或三块大型的酸性铅电池为它的电动马达供电，它也非常笨重。
1895年Kinetograph面市后不久，爱迪生摄影机真正的设计者和发明者W.K.L. Dickson离开了他的老东家投奔到了Mutoscope公司的旗下，并为这家公司研发并制造出了一种更加先进而小巧的摄影机。尽管Mutoscope公司的胶片宽度规格比爱迪生公司35mm胶片两倍还宽，但是摄影机相比之下却小了不少，体积大概只有3’×3’×3’，重量也只有约500磅，并且它是安放在一个更加牢固的由铁管搭成的类似三脚架的设备上进行拍摄的，不过仍旧需要接电缆或者三块电池来驱动巨大的马达。1898-99年间，一台安在铁路轨道平板车上的Mutoscope摄影机拍摄了从尼亚加拉瀑布直泻而下的漩涡盛景。这可能是迄今为止最早的轨道摄影吧。
安在铁路轨道平板车上的Mutoscope摄影机电影摄影机的真正解放得归功于法国卢米艾尔摄影机的出现。这种小巧的设备只有几磅重，而且集摄影机、印片机和放映机于一身。它不仅轻巧便携，而且更重要的是这是一种量产的设备，世界各地的人都能买来用。其时正逢爱迪生和他的同党们在欧洲为Kinetograph申请专利节节失利，而且他们企图拿一张用专利和许可证编织成的巨网来束缚美国的电影制作产业。在这种情形下，小巧的卢米艾尔摄影机就有了深远的意义，按照卢米艾尔兄弟的说法就是：摄影世界的大门自此敞开。电影制作者们能自由地去那些专业权鞭长莫及的地方拍摄影片。卢米艾尔兄弟的这一行为不久后就被世界各地那些梦想制造实用、轻便、灵活和手摇摄影机的实干家们所效仿。
卢米艾尔摄影接下来一次帮助摄影机挣脱绷带束缚的技术进步是空中摄影。一战开战前的1900年代早期，英国海军觉得如果他们可以放几个热气球飘到敌军舰船的上空，并用热气球观察舱中的摄影机进行拍摄的话，那么资深的海军将领们就不用顶着枪林弹雨就能安逸地坐在Whitehall的电影院里了解敌军的布防情况。尽管想法美妙，但是有个问题：你不知道风会往哪个方向吹，所以你也无法保证热气球飘到敌舰上空的时候摄影机一定在合适的角度上，甚或它能在这个角度上停留多久。那个年代的装配技术，是无法在摄影机进行拍摄的同时做横摇和纵摇的。
为了解决这个难题，军方找来一个当地的手摇摄影机的制造者来帮忙。于是在1908年，E.F. Moy就申请了一款摇柄装在一根灵活的传动轴上的摄影机专利；一个人可以控制摄影机运动并取景，另一个人则可以进行拍摄。
同时期的1910年，曾发明无闪烁三片式放映机叶子板的波兰摄影机工程师Kazimierz Proszynski决定外出遛弯的时候在马背上拍摄一段影片。他意识到不光摄影机要足够轻便小巧，为了方便携带还要自带电力。他同时也意识到在马背上使用用酸性铅电池供电的电动马达是件危险的事情——硫酸可能会溅到马背上。他采取的解决方法是使用一个利用压缩空气替代蒸汽的迷你“蒸汽”引擎。摄影机装配了三个小型的压缩气缸，可以通过使用手动三联式气泵进行冲能，最高压强可达400磅/平方英寸。摄影机（的动力装置）完全充满至少需要15分钟的体力活。
这种叫Aeroscope的摄影机在一战时被用来进行战地拍摄，并在随后被广泛应用于新闻片、纪录片和自然风光片的拍摄当中；它在电影界一直服役到1930年代中期，随后被一种更加轻便的发条驱动手提摄影机取代。美国著名的风光纪录片摄影师Cherry Kearton还拿它拍过黄石国家公园。
与此同时，Moy也把那个双人空中摄影机改良成了电动马达。（敌舰比马更不在乎几滴硫酸。）在专利说明中，Moy把外挂电池的功能说明修正成了“掌机员也可将其作便携座用”。为了加快装片速度，这款改版的摄影机有一个内置的胶片盒，并有一个定型的上下胶片环路，同时胶片的活动尾端也已经与卷片轴相连接。此外，“为了克服掌机员的紧张抖动”，专利书注明了这台摄影机有一个“巨大的陀螺仪”（但是专利书并未指明掌机员的紧张抖动到底是来自正常的不稳定性还是来自于飞凌敌军的枪炮）。此后不久，Proszynski又在Aeroscope摄影机的快门外缘加了一个很重的金属环，以此来衡量手持摄影机的水平稳定性。因此，最早的手持摄影设备也有保持稳定的方法。
早期空中摄影机从早期开始，就有各种方法来帮助摄影机跟随（人物的）动作做前后运动了。在很长一段时间里，轨道车仅仅就是一个带轮子的用来架摄影机的平台，摄影机也还是没离开三脚架；有时会带双轮驾驶功能。最终，这些设备进化成了我们有时称之为Velocilator的东西，它最大的特点是有一只可以通过螺纹杆和轨道车一侧的手柄进行缓慢高度调节的吊臂（jib arm）。
40年代末期、50年代早期，据传由于受到战时给战机挂载炸弹的液压升降机的技术影响，新型的轨道车加入了拍摄行列。这种轨道车的吊臂是由液压控制的，这样摄影机就能在从膝盖到站立视线平行的高度范围内以人体正常坐下和站立的速度安静地进行升降操作了。此后不久，McAlister公司受到曾任RKO机械师的Steve Krilanovich的概念启发和技术协助，出产了可以前后轮驱动和四轮驱动的轨道车；这项改进让轨道车可以自由行驶和原地转向。“螃蟹”轨道车的称号在片场不胫而走。
多亏现在片场的轻型摄影机，才能使轨道车也变得轻便小巧。最关键的是现在的轨道车窄到可以穿过一条正常大小的门廊。
液压吊臂轨道车问世后不久，可以快速调整摄影机高度的液压基座轨道车也驶进了片场。有了这种轨道车，就像三脚架安上了风火轮。它也能用于跟拍镜头（tracking shot）的拍摄（平整的地板和预制的轨道上跑起来都没问题），它也可以自由转向，弹丸之地转向同样没问题。很快，大家就能用平衡吊臂实现运动镜头中的升降效果了。
摇臂（crane）毫无疑问是目前为止所有摄影机运动底座中最为全能的一个。据信第一个摄影机变换高度和进行前后轨道运动的镜头出自格里菲斯的《党同伐异》（1916）。关于这个镜头的实现细节已经年久失传了，有些人认为剧组成员在两辆铁路货车（railway wagon）上搭建了一座高塔。摄影机先从一个很高的角度拍摄巴比伦城的全景，然后摄影机从顶部慢慢下移，同时让人推着货车慢慢前进，最后镜头落到一个双人特写镜头上。（遗憾的是当时还没有《美国电影摄影师》杂志去记录这些珍贵的资料。）
伟大的德国导演茂瑙为他的影片《四鬼拍门》（The Four Devils）制作过一个摇臂，在《McCall》1928年9月刊上，茂瑙如是说，“我目前拍摄的是一部关于马戏团的影片，在马戏团这么一个欢乐的地方，摄影机不能在一个地方呆着不动！它得跟着女骑师飞奔，它得捕捉到小丑的眼泪，并和他一起跳到高台上去拍摄富婆对小丑的感受… …所以我就让他们给我造了一种自由跟踪摇臂（traveling crane），还安上了一个可以让摄影机的一端在其上自由旋转的平台。我们的剧组成员管它叫‘鬼见愁’（Go-devil）。有朝一日片场也会用鬼见愁来让摄影机飞起来的。”
第一个有资料记载的摄影机摇臂于1920年代晚期浮出水面，当时被用来拍摄一部早期的歌舞大作《百老汇》（Broadway）。据称该片的导演Paul Fejos是靠镜头花样玩得很炫酷出名的，“他为了这部影片，制造了一个长毛象一样的大摇臂和一个可以撑满世界上最大摄影棚的立体主义式舞台布景。”这个摇臂是个一次性成品，可能是由片场摄影部制造的。在这以后，多数片场就都有了自己的摄影机摇臂。摇臂镜头对当时那些巴斯比·伯克利的歌舞片大有裨益。它们都很大，尽管这些摇臂都安装在四轮驱动的机车底盘上，但是它们很少用在外景拍摄中。
液压吊臂轨道车二战后，一个热爱工程学的特效技工Ralph Chapman制造了第一台非一次性使用的片场摇臂，使这种器械的用途有了大幅度提升。在第一台设备成功试水之后，他又造了一台名叫“海格里斯”的改进版摇臂。除了比现存的所有摇臂个头都大之外，这台摇臂是被安装在一台原始动力的机车底盘上的，这种底盘既能使用汽油动力，也可使用安静的电力驱动用于摄影棚内。设备可以租借，也适用于偏远的外景摄制，第一个这么干的导演是西席·德米勒，他把这个家伙扛到了华盛顿特区拍摄《戏王之王》（The Greatest Show on Earth，1950）。
1960年代中期，意大利的电影人做了一件造福所有轨道车和摇臂的重大技术改进。今天来看这个改进稀松平常，但在当时却像平地一声惊雷似的很快在全世界炸了开来。这项发明好似玩具火车用的那些预装式双轨轨道。它不仅能铺设直线，而且你能用它铺出一个圆圈来。任何在崎岖地面铺设过独立轨道的人都知道这是件耗时耗力的活计，现在有了这些可以组装拼接的轨道对他们来说真的是一个大救星；你只消在轨道下放上几块楔子（wedge）或2-4-6的垫片（block），那么一整段轨道铺设就算大功告成了。有趣的是直到今天，标准的轨道宽度（甚至在美国）还都是600mm，这个由Elemack的Sante Zelli在近40年前设立的标准沿用至今都没变。
1961年Chapman Titan摇臂的出现，一定程度上改变了摇臂的技术格局。这是迄今为止最大的摄影器材，安装在一辆19英尺长的平板底盘车上。17英尺的工作半径（reach）（加上延展臂之后到达29英尺）和27英尺的取景高度（加上牵引臂(riser)的话可以达到37英尺），这个大家伙可以装三个摄影组的成员，外加一个导演，一台静音摄影机和两个布鲁特弧光灯（brute arc lamp）。出于快速平衡调整的需求，泵压水银可以很快地从摇臂的一端抽到另一端，行驶重量达12吨之巨。不过它也可以做长途旅行，最令人印象深刻的一次是Freddie Young，BSC拿它拍摄《阿拉伯的劳伦斯》，它绝对是个大家伙。
1972年，摇臂摄影技术达到了一个顶峰，两名年轻的法国纪录片摄影师Jean-Marie Lavalou和Alain Masseron想在一架潜艇内拍摄一个贯穿艇身的跟拍长镜头：镜头穿过一系列舱壁，并在一侧悬拍那些坚守岗位的船员工作的情形。有时摄影机需要穿过一些设备间的敞口和缝隙，最后到达尾部的鱼雷舱拍摄那些在满是鱼雷的餐桌上调休的船员们。镜头拍到餐桌后就下摇到桌上的食物结束，非常典型的法式长镜头。
这俩人先把摄影机固定到一个旋转三脚底座上，三脚底座后连着一根长摇臂杆，而这根长杆则固定在一个重负载的旋转三脚底座上，然后把这个设备安在一辆窄轨轨道车上，并且在整个潜艇内铺上窄轨，高度刚好可以让设备不会碰到舱壁。当摄影机即将穿过最后那个鱼雷舱的舱壁前，其中一个人就把摄影机下摇，摄影机通过了鱼雷舱的敞口之后，第二人再跳出来推着轨道车继续前行。（摄影机上装有18mm或25mm的镜头，最后实现的效果十分迷人。）
当第二和第三台原型机在法国出产之后，接下来就进入了设计图纸和批量生产的时代。当时认为这个设备不应该只是被限定在类似潜艇拍摄这样的广角镜头应用范围内；为了让这个设备连10：1的变焦镜头都能使用，很多改良技术就出现了：摄影机上配备了一个视频辅助取景系统（当时来说还是很新并且不太常用的东西）；手轮（hand wheel）遥控摄影机水平和垂直转向系统也替代了固定的装配头。这些东西在当时都是闻所未闻的。遥控对焦和变焦技术、辅助遥控变焦的监视摄影机、电子对讲系统、控制台和定制化轨道如雨后春笋般相继冒了出来。
新的摄影机-摇臂系统的优势是显而易见的。此前从未有人认为可以把摇臂拆卸成可以搬运的零件，或者把它安到高塔上然后将摇臂探入险峻的场景之中，甚或在操作员不用横穿摄影机的情况下就能实现360度的横摇拍摄，随后把摄影机高举到离地面两倍摇臂支点高度的地方。
最近流行的一种摄影摇臂是可伸缩式的，这样进行tracking shot拍摄时就不用移动摇臂设备和前景中的物体了。目前已知的最大工作半径是48英尺。
摄影运动技术理念能实现质的飞跃，得益于1950年代直升机技术的成熟。摄影机的理想平台成为了现实，它就是一个真正的天钩！直升机，特别是早期的那些直升机，有一个致命的缺点：剧烈的震荡使得它实际上不能使用任何长焦镜头，而只能使用广角镜头。
1955年，一部34分钟的法国电影处女作《红气球》推进了这项技术的发展。导演Albert Lamaurisse因为此片获得了奥斯卡最佳原创剧本奖，但他为影片拍摄所设计的摄影机底座应该为他赢得一个很有分量的技术贡献奖。这是世界上首个直升机摄影机底座，也是首个利用万向节和分离平衡物让臂杆另一端的摄影机实现空中平衡的底座；它的平衡效果就像高空悬索表演者手中的平衡杆，通过惯性来达到平衡效果。这种底座被称作Helivision，并随后被批量生产、出售和租赁。
各种摇臂的发明从技术上解放了可能性更大的镜头运动在《红气球》一片中，导演Lamaurisse,、摄影师Edmund Sechan和直升机驾驶员Gilbert Chomat首次向世人展示了10：1变焦镜头拍摄大景别差长镜头的能力：镜头可以始于一个大头的特写，止于这个物体成为地平线上的一个点，反之亦然。令人痛心的是，三人最后都在一次直升机事故中命归西天了。
斯坦尼康对手持摄影的作用就像Helivision对于直升机摄影的作用一样；它让摄影师在拍摄长焦段的手提镜头时也能保持合理的稳定性，并能让摄影机在不借助任何外部设备的前提下顺畅地进入场景并实现流畅的镜头运动。
今天，随着镜头内不同视点间的镜头运动方式的多样化，摄影技术员们已经被多种多样的选择性搞得有点忘乎所以了。除了有之前提到的多种方法之外，还有更多新近出现的新型高科技变体供他们选择。其中包括运动控制头、可以让摄影机每次都处于固定空间位置的摇臂、可自动校正晃动和摄影机位移的装有平衡感应器的遥控头，以及可以在片场和摄影棚内自由穿梭的迷你直升机。这些都是我们可以搞到的现代化设备。
然而有史以来最为重要的发明可能是1908年Albert Howell的定位销（register -pin）技术，直到今天它都能让胶片在连续通过摄影机的景框时不发生丝毫的位移。联同今天的齿孔精准定位技术，正是这两项“不动如山”的因素才是所有现代特效摄影发展进程的关键。