最早的说法是“三大发明”。意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年第一个指出，中国对世界所具有影响的“三大发明”：是司南（指南针）、印刷术和火药。后来得到英国哲学家弗兰西斯·培根、麦都思、马克思、恩格斯等学者认同，并在论著中加以引用。
英国近代生物化学家和科学技术史专家李约瑟（1900年12月9日—1995年3月24日），在认识了中国女留学生鲁桂珍（后来成为了他的妻子）之后，开始“研究”中国古代“科学史”。1943年—1946年间，李约瑟以外交官的身份出行中国，前后十次，行程3万英里。1943年，李约瑟在重庆搞出了“四大发明”的研究成果，轰动了世界。他在比较日本和中国时指出“我们必须永远记住，他们（指日本）没有如同印刷术、造纸、指南针和火药那种卓越的发明。从此，便有了“四大发明”之说。
指南针：古代叫司南，最早有记载的司南源于战国时期，其实际年代及其发明者难以查寻。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录，算是较早的完整记录了。
火药：火药是中国汉族发明于隋唐时期，源于炼丹术，其发明者不可考（也有说是晋代的葛洪炼丹时发现的），最早也比较完整的记载来源于孙思邈的“丹经内伏硫磺法”。
造纸术：东汉元兴元年（105年），蔡伦发明造纸术，虽然西汉时已有植物纤维纸，但他用树皮、麻头及敝布、鱼网等植物原料，经挫、捣、抄、烘等工艺制成的纸，为首创，人称蔡侯纸，是现代纸的渊源。
活字印刷术：始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗庆历年间（1041年—1048年）“毕升”发展、完善，产生了活字印刷。最早的记录是，北宋科学家、政治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》，介绍一位不知名的工匠毕昇使用活板印刷术的全过程。
【附加】
在西方，现代历史研究的结果认为李约瑟的“中国四大发明”说法，难以让人信服。例如造纸术，五千多年前的古埃及人最早发明了纸草纸，比中国西汉的造纸早三千多年。[编者注：纸草纸或称莎草纸，与中国的纸张制作工艺完全不同，严格讲它不能叫做纸。] 还有指南针，是12世纪时意大利的一名水手Flavio Gioia发明的（或许是他从阿拉伯人那里学到的制作技术），是真正具有实用价值的磁罗盘（旱罗盘）。中国的是水罗盘，主要是用来看风水的，几乎对辨别方向没有什么实用价值。
