Первую трансплантацию органа от человека к человеку в 1933 году в Херсоне выполнил Ю. Ю. Вороной. В сообщении, опубликованном Вороным в 1934 году в итальянском журнале «Vinerva Chirurgica», было отмечено, что почка включилась в кровообращение и стала самостоятельно функционировать.

3 декабря 1967 года хирург из ЮАР Кристиан Барнард, пройдя предварительно стажировку у русского профессора Владимира Демихова, впервые в мире провел успешную трансплантацию сердца человеку в Кейптауне. Сердце погибшей в автокатастрофе 25-летней Денизы Дарваль было пересажено 55-летнему Луису Вашканскому, страдавшему неизлечимым сердечным заболеванием. Несмотря на то что операция была проведена безукоризненно, Вашканский прожил лишь 18 дней и умер от двусторонней пневмонии.

Основными причинами неудач трансплантологов была неспособность предотвратить отторжение органа и инфекционные осложнения. И только в 90-х годах прошлого века произошло значительное улучшение результатов трансплантации сердца. С тех пор сделано уже более сорока тысяч таких операций. В России первым пересадку сердца провел выдающийся хирург, академик РАН Валерий Иванович Шумаков 12 марта 1987 года.

Сегодня трансплантация сердца с хирургической точки зрения превратилась в рутинную операцию, пациенты живут более десяти лет. Мировой рекорд по продолжительности жизни с пересаженным сердцем держит Тони Хьюзман - он прожил более тридцати лет и умер от рака кожи.

Первая успешная пересадка почки человеку была осуществлена группой врачей под руководством Джозефа Мюррея в декабре 1954 г Донором стал брат-близнец больного. Мюррей продолжил исследования и добился возможности пересадки от неродственного донора, а также исследовал свойства препаратов, предотвращающих отторжение органа. В 1990 году Джозеф Мюррей стал лауреатом Нобелевской премии за вклад в развитие трансплантологии.

Первую трансплантацию печени выполнил в 1956 году Томас Старзл. Пересадка легкого впервые была проведена в 1963 году доктором Джеймсом Харди в клинике Университета Миссисипи, однако пациент скончался через несколько дней после операции. Успешная трансплантация одного лёгкого удалась Джоелу Куперу в 1983 году, он же в 1986 году провёл удачную пересадку обоих легких.

История разработки искусственных органов насчитывает несколько десятилетий. В 1925 году С. Брюхоненко и С. Чечулин (СССР) сконструировали первый стационарный аппарат прообраз искусственного сердца. Спустя одиннадцать лет Брюхоненко разработал первый в мире оксигенатор, способный заменить функцию легких. В 1937 году В. Демихов (СССР) кустарным способом изготовил первый экспериментальный образец имплантируемого сердца и испытал его на собаке. Собака прожила полтора часа.

Первый аппарат гемодиализа - искусственную почку создал в 1943 году голландский ученый и медик В. Кольфф, через год он использовал его в медицинской практике, в течение одиннадцати часов поддерживая жизнь пациентке с крайней степенью почечной недостаточности.

В 1953 году кардиохирург Дж. Гиббон (США) при операции на человеческом сердце впервые успешно применил искусственные стационарные сердце и легкие (cardiopulmonary bypass). Начиная с этого времени, стационарные аппараты искусственного кровообращения стали неотъемлемой частью кардиохирургии.

Идея имплантации искусственного сердца для поддержания жизни реципиента на период поиска подходящего донора была реализована в 1969 году, когда американский хирург Д. Кули провел имплантацию искусственного сердца больному, которого после резекции обширной аневризмы левого желудочка не удавалось отключить от аппарата искусственного кровообращения. Через шестьдесят четыре часа работы искусственное сердце было заменено на донорское, однако еще тридцать шесть часов спустя больной погиб от пневмонии. Это был первый случай двухэтапной операции трансплантации сердца, которая сегодня распространена очень широко.

2 декабря 1982 году в американском Солт-Лейк-Сити 38-летний хирург Уильям де Вриз удалил изношенное сердце у 61-летнего зубного врача Барни Кларка и полностью заменил его искусственным, с внешним приводом. Кларк прожил после операции почти сто двенадцать дней.

Всего де Вриз выполнил шесть операций по имплантации искусственного сердца с внешним приводом больным в терминальной стадии сердечной недостаточности, выживаемость была доведена до шестисот трех суток.

В 1990-е годы произошло резкое улучшение технических характеристик искусственных органов и частей тела. В частности, время жизни пациентов на почечном диализе стало практически неограниченным. Выросла и продолжительность жизни пациентов с искусственным сердцем (в основном, с желудочком сердца).