Il existait deux grands modèles de croissance avant la parution du modèle fondateur de Romer. D'abord le modèle keynésien de Harrod-Domar met en avant une situation instable de la croissance à court terme. Puis le modèle de Solow, basé sur des hypothèses néo-classiques, qui conclut à une situation de convergence des économies à un état de croissance stationnaire.

Pourtant, ces deux modèles n'expliquent pas certains phénomènes de l'économie. En effet, on ne constate pas empiriquement la convergence de toutes les économies au sens de Solow : au xxe siècle, l'Afrique n'a pas rattrapé les économies occidentales, et d'autres économies ont « décroché » comme l'Argentine ou la Russie. De plus, le modèle de Solow utilise le progrès technique comme une variable exogène, « une manne tombée du ciel ». Solow avait lui-même fait une autocritique de son modèle, car il existait une part inexplicable de la croissance qui était « hors du champ économique ».

La tâche des théoriciens de la croissance endogène a donc été de chercher les ressorts de l'économie qui lui permettent de croître durablement.

En 1962, Nicholas Kaldor et James Mirrlees publient un premier modèle faisant appel à une fonction de progrès technique, qui dépend du niveau d'investissement, mais ce modèle n'admet pas l'existence de rendements croissants.

La même année, Kenneth Arrow affine ce modèle en faisant dépendre la fonction de progrès de la quantité de connaissances déjà accumulée (qui sera plus tard appelée capital humain), ce qui permet d'avoir une économie à rendements d'échelle croissants tout en ayant des firmes à rendement au mieux constant. Cependant, ce résultat ne peut être obtenu si le taux de croissance de l'économie est constant.

Paul Romer, enfin, lève cette restriction en 1986, en partant d'une fonction de production admettant un nombre variable de paramètres, correspondant aux différentes catégories de biens d'équipement, et en montrant comment la recherche et développement permet