Los multímetros digitales se han desarrollado lentamente a lo largo de la historia. Los primeros multímetros usaban un imán para desviar el dial de la aguja, al igual que un galvanómetro clásico; los modernos utilizan una pantalla digital proporcionada por una pantalla LCD o VFD (pantalla fluorescente de vacío).
Los multímetros analógicos no son difíciles de encontrar en el mercado usado, pero son menos precisos porque tanto la puesta a cero como las lecturas precisas del panel de instrumentos son propensas a sesgos.
Algunos multímetros analógicos usan tubos de vacío para amplificar la señal de entrada. Los multímetros de este diseño también se denominan voltímetros de tubo de vacío (VTVM, voltímetros de tubo de vacío) o multímetros de tubo de vacío (VTMM, multímetros de tubo de vacío).
Los multímetros modernos son todos digitales y se denominan exclusivamente multímetros digitales (DMM, Digital MultiMeter). En este dispositivo, la señal a medir se convierte en un voltaje digital y se amplifica mediante un preamplificador digital, y luego el valor se muestra directamente en la pantalla digital; esto evita la desviación provocada por el paralaje en la lectura.
Del mismo modo, mejores circuitos y electrónica mejoran la precisión de la medición. Los medidores analógicos más antiguos tenían una precisión básica de entre el 5 % y el 10 %, los DMM portátiles modernos pueden alcanzar el ±0,025 % y los dispositivos de banco son incluso más precisos en partes por millón.
