Il était une fois la «vitamine B» considérée comme un seul nutriment. Les chercheurs ont découvert plus tard que les extraits contenaient plusieurs vitamines, qui ont reçu des noms distinctifs sous forme de chiffres. Les nombres manquants, tels que B4 ou B8, ne sont pas des vitamines (bien qu'ils aient été considérés comme tels lors de leur découverte), ou sont des doublons d'autres substances.
La vitamine B1 a été découverte dans les années 1890 par le médecin militaire néerlandais Christian Aikman, qui tentait de déterminer quel micro-organisme cause la maladie du béribéri. Aikman a remarqué que les animaux nourris avec du riz non poli ne présentaient aucun signe de maladie, contrairement à ceux nourris avec du riz sans balle. La raison en était la présence dans les grains non polis d'une substance connue aujourd'hui sous le nom de thiamine.
La riboflavine, ou vitamine B2, était la deuxième vitamine trouvée dans le complexe. Il a été trouvé dans le lait en tant que pigment fluorescent jaune-vert nécessaire à la croissance des rats. Au début des années 1930, ce pigment s'appelait riboflavine.
La niacine, ou vitamine B3, a été identifiée en 1915 lorsque les médecins ont conclu qu'une carence provoquait la pellagre. Le médecin austro-américain Joseph Goldberger a appris par des expériences avec des prisonniers dans une prison du Mississippi que le facteur manquant est présent dans la viande et le lait mais pas dans le maïs. La structure chimique de la niacine a été découverte en 1937 par Konrad Arnold Elvey.