Ban đầu được Amos G. Throop thành lập như một trường dự bị và dạy nghề vào năm 1891, ngôi trường này đã thu hút các nhà khoa học nổi tiếng đầu thế kỷ 20 như George Ellery Hale, Arthur Amos Noyes, và Robert Andrews Millikan. Hệ đào tạo dự bị và dạy nghề xóa bỏ từ năm 1910 và trường có tên như ngày nay từ năm 1921. Năm 1934, Caltech được gia nhập Hiệp hội Viện Đại học Bắc Mỹ. Những cơ sở tiền thân của Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA sau này được thành lập trong khoảng từ 1936 đến 1943; ngày nay Caltech vẫn tiếp tục quản lý và vận hành phòng thí nghiệm này. Caltech là một trong số một nhóm nhỏ các viện công nghệ ở Hoa Kỳ có xu hướng tập trung chủ yếu vào các ngành kỹ thuật và khoa học ứng dụng.
Ban đầu được Amos G. Throop thành lập như một trường dự bị và dạy nghề vào năm 1891, ngôi trường này đã thu hút các nhà khoa học nổi tiếng đầu thế kỷ 20 như George Ellery Hale, Arthur Amos Noyes, và Robert Andrews Millikan. Năm 1934, Caltech được gia nhập Hiệp hội Viện Đại học Bắc Mỹ.