La reflexió dels antics filòsofs grecs sobre l’espai anà lligada, inicialment, a l’oposició que hom feia entre el ple (pléon) i el buit (kénon), i hom pot polaritzar llurs posicions en les representades per Parmènides (el qual, en negar l’existència del no-res, havia de negar la del buit) i per Demòcrit (que n'afirmava l’existència per tal de justificar la possibilitat del moviment). Plató definí l’espai com l’habitacle de les coses creades, i Aristòtil com el lloc on les coses en són particularitzacions. Posteriorment hom adoptà una idea relacional de l’espai (Teofrast el definia mitjançant la posició de l’ordre dels cossos), semblant a la que establiria Leibniz, o bé interpretà l’espai com a absolut (per a Estrató Làmpsac era una realitat equivalent a la totalitat del cos còsmic), com ho farien Newton i Clarke, o bé barrejava ambdues comprensions en la concepció de l’espai (els estoics en feien un continu dins el qual hi havia posicions i ordres).
L’edat mitjana i la filosofia escolàstica recolliren la doctrina aristotèlica de l’espai i feren d’aquest un receptacle (una cosa real o simplement un ens de raó amb fonament en la realitat), tot distingint alhora entre espai real i espai imaginari. El món modern es dividí, en considerar l’espai, en dos blocs de pensament. D’una banda, el món continental, de caire racionalista, en féu una realitat substancial: cosa extensa (Descartes), cosa intel·ligible (Malebranche) o atribut infinit de Déu (Spinoza), i de l’altra, el món insular se n'ocupà d’una manera purament empírica i en féu una cosa ideal (Locke, fins a un cert punt, i, més tard i clarament, Berkeley). En aquesta mateixa època sorgí la polèmica entre Isaac Newton i Samuel Clarke, d’una banda —per als quals l’espai era una realitat absoluta—, i, de l’altra, Leibniz —que el concebia com a simple relació—, polèmica que marcà també tot el s XVIII, en el qual, tanmateix, cal destacar la concepció de Boscovich, que tractà l’espai com una cosa real i alhora ideal. La idealitat de l’espai fou afirmada, amb força peculiar, per Kant, el qual en féu una forma a priori de la sensibilitat, en el sentit que l’espai no és un concepte derivat de l’experiència externa, ans la condició mateixa de possibilitat de tota experiència. Tanmateix, el caràcter transcendental que caracteritza la concepció kantiana de l’espai fou progressivament minvat per l’idealisme alemany, en accentuar aquest el factor de producció espiritual de la representació de l’espai; així, per a Fichte l’espai és quelcom posat pel jo en establir l’objecte com a extens, i per a Hegel no és sinó una fase del desenvolupament dialèctic de la idea. Fonamentals per a la comprensió del concepte d’espai són les aportacions de la física contemporània, l’orientació de les quals és marcada per l’anomenat espai tetradimensional de Hermann Minkowski (espai de Minkowski) i especialment per Albert Einstein i la seva teoria de la relativitat.