Pomimo tego, że egzosomy pełnią bardzo ważną role w funkcjonowaniu naszego organizmu, odkryto ich istnienie dopiero kilkadziesiąt lat temu. W latach 40. XX wieku zauważono ich obecność w macierzy międzykomórkowej (intracellular matrix). Uważano wtedy, że ich jedyną funkcją było usuwanie zbędnych odpadów z procesów metabolicznych.
Termin „pęcherzyk zewnątrzkomórkowy” został wprowadzony w 1971 r., a termin „egzosomy” — w 1983 r.
Pierwsze badanie wykazujące bezpośrednią rolę egzosomów w komunikacji międzykomórkowej opublikowano w 1996 r. W badaniu tym naukowcy odkryli, że limfocyty B z za pomocą egzosomów są w stanie aktywować limfocyty T, a tym samym uczestniczyć w tworzeniu odpowiedzi immunologicznej.
Dopiero w latach 2006-2007 stało się jasne, że egzosomy zawierają różne rodzaje RNA, w tym miRNA, których transport może zmieniać ekspresję genów w komórkach docelowych.
Od tego momentu badania egzosomów stały się bardzo popularne, czemu towarzyszył gwałtowny wzrost liczby publikacji każdego roku. Egzosomy są wydzielane przez różne typy komórek wyizolowanych z osocza krwi lub innych płynów ustrojowych i obecnie znajdują się w centrum uwagi badaczy jako środki diagnostyczne i terapeutyczne. Szczególną uwagę zwraca się na badanie funkcji egzosomów wytwarzanych przez mezenchymalne komórki macierzyste (MSC). Naukowcy od dawna rozumieją, że efekt terapeutyczny MSC realizowany jest nie tyle poprzez bezpośrednią integrację przeszczepionych komórek w miejscu uszkodzenia, ile poprzez uwalnianie szeregu substancji biologicznie czynnych, w tym egzosomów. Efekt terapeutyczny egzosomów pochodzących z MSC po raz pierwszy wykazał Bruno wraz ze współautorami w 2009 roku. Frakcja osadu uzyskana przez ultrawirowanie przy 100 000 x g kondycjonowanej pożywki MSC podczas przeszczepu u myszy z ostrą niewydolnością nerek wykazała podobne pozytywne działanie terapeutyczne, jak przeszczep samych MSC. Dalsze badania otrzymanej frakcji wykazały, że efekt ten wywołały pęcherzyki otoczone błoną lipidową, o średniej wielkości 135 nm, czyli właśnie egzosomy.
W 2013 roku naukowcy ze Stanów Zjednoczonych James Rothman i Randy Schekman oraz naukowiec z Niemiec Thomas Südhof otrzymali Nagrodę Nobla za odkrycie mechanizmów transportu pęcherzykowego. To odkrycie pozwala nam zrozumieć, w jaki sposób egzosomy powstają w komórkach i jak są produkowane.
Obecnie te nanowymiarowe pęcherzyki stały się przedmiotem szeroko zakrojonych i bardzo obiecujących badań. Ich właściwości są badane pod kątem leczenia dziesiątek chorób, w tym raka.