Les Lapita étaient une culture préhistorique maritime qui a existé dans le Pacifique Sud entre environ 1600 et 500 avant notre ère. Ils sont considérés comme les ancêtres des peuples polynésiens, mélanésiens et micronésiens modernes. Cette culture s'est développée notamment en Mélanésie, en Micronésie et en Polynésie occidentale. Les Lapita sont surtout connus pour leur remarquable poterie ornée de motifs géométriques complexes, qui a permis aux archéologues d'identifier leurs sites et de suivre leurs migrations à travers les îles. Ces populations étaient des navigateurs experts et ont voyagé d'île en île sur de grandes distances, colonisant de nouvelles terres. Ils vivaient dans des sociétés agricoles, cultivant des plantes comme le taro, l'igname et la noix de coco, tout en pratiquant la pêche et l'élevage de porcs et de poulets. La migration des Lapita est l'une des premières grandes expansions humaines dans le Pacifique et a joué un rôle clé dans la dispersion des populations à travers cette vaste région insulaire. Leur héritage culturel se retrouve dans les sociétés insulaires actuelles du Pacifique.

Les Caroliniens étaient des navigateurs exceptionnels, utilisant des techniques avancées de navigation sans instruments modernes. Ils se servaient des étoiles, des courants marins, des vagues, et des oiseaux pour se repérer en mer. Cette compétence leur permettait de maintenir des réseaux d'échanges étendus entre les différentes îles de la région, mais aussi avec d'autres îles du Pacifique, comme les Mariannes et même certaines parties de la Mélanésie. La culture carolinienne était riche en traditions orales, en art et en musique. La religion était animiste, avec une forte vénération des ancêtres et des esprits de la nature. 

Il est possible que les Caroliniens aient eu des contacts occasionnels avec d'autres groupes avant l'arrivée des Européens. Par exemple, des échanges limités avec des navigateurs d'autres parties de la Micronésie ou de la Polynésie pourraient avoir eu lieu. Cependant, ces contacts étaient probablement sporadiques et n'ont pas eu un impact majeur sur la culture ou la société des Carolines avant qu'elles soient atteintes par les Européens. Ce fut le cas, d'abord, le 22 août 1526 par le navigateur espagnol Toribio Alonzo de Salazar, à la tête de l'expédition qui avait eu pour chefs Loaysa, puis Sebastian del Cano. Entre 1526 et 1528, le Portugais Diogo da Rocha atteignit ces îles, et en 1528, par Alvaro de Saavedra en prit possession au nom du roi d'Espagne., tandis que les habitants lui donnèrent 2000 noix de cocos et le comblèrent de signes d'amitié. 

Ces voyageurs et leurs successeurs Villalobos (1542); Bernardo de la Torre (1543), Ortez de Retes (1545), Legazpi (1565), donnèrent aux îles qu'ils découvrirent les noms d'îles des Coraux, des Hommes peints, des Jardins, des Rois, des Soeurs, des Hommes barbus, appliquant ces noms à des groupes plus ou moins étendus. Les îles ont été connues, un temps, sous le nom de Nouvelles-Philippines. En 1686, Francisco Lezcano donna à l'une des îles, qui est peut-être Yap, en l'honneur du roi Charles II, le nom de Caroline qui a été étendu plus tard à l'archipel tout entier. Les missionnaires espagnols établis aux Mariannes firent plusieurs voyages dans l'archipel voisin.

L'un des missionnaires qui s'étaient rendus aux Carolines, le P. Pablo Clain publia en 1697 une : Breve noticia del nuevo descubrimiento de las islas Pais (Palaos).  Vers 1700, un chef des îles Carolines ayant été jeté par la tempête dans l'une des Philippines, Francisco Padilla fut chargé de le rapatrier et en même temps de faire dans les Carolines un établissement durable; mais le P. Duberron qu'il débarqua à Sonsorol avec quatorze personnes fut tué et mangé par les habitants. En 1731, le P. Cantova s'établit à Falalep; il fut assassiné quelques mois après, son manuscrit, Descubrimiento y description de las islas de los Garbanzos, a été publié en 1881 par Fr. Carrasco dans le Bulletin de la Société de Géographie de Madrid. 

Les voyageurs espagnols Thompson (1773), Mourella (1780), Quintana (1795), Lafita (1802), Torres (1804 et 1808), Monteverde (1806); les Anglais Carteret (1768), Mortlock (4793), Wilson (1793), qui fait un tableau enthousiaste des moeurs des habitants des Palaos et de leur « aimable innocence », Gilbert et Marshall (1788), Bishop (1799); les Français Freycinet (1819), Duperrey (1824) et Dumont-d'Urville; les Russes Kotzebue (1817 et 1823), et Lutke (1828), ont visité les Carolines. 

De bonnes cartes sont dues à Duperrey et à ses officiers Bérard, Lottin et Blosseville; la relation de ce voyage a fait connaître les Carolines centrales, et celles de Dumont-d'Urville, Jacquinot, Quoy, Gaimard et A. Lesson, la géographie, la faune, la flore et l'ethnographie des Carolines orientales. L'amiral allemand Knorr a fait plus tard des études hydrographiques aux Carolines. Le voyageur russe Miklouho-Maklay a exploré Yap, les Palau et Ouleai (1876). Enfin ces îles ont été visitées par le Dr Finsch et par Hernstein (L'Exploration de l'Océanie).

Dès 1852, le colonel Coello a signalé l'avantage qu'aurait l'Espagne à occuper effectivement les Carolines pour protéger et développer le commerce entre les Philippines, la Nouvelle-Guinée, l'Australie, l'Amérique du Sud. Cet appel n'a pas été entendu. Ponapi était seulement un centre de relâche pour les baleiniers. Des négociants allemands se sont établis dans les dernières années du XIX^e siècle dans les îles occidentales ou ils importaient du tabac, des objets en fer et des boissons alcooliques. Des missionnaires anglais et américains habitaient à la même époque dans les groupes orientaux. Bien que toutes les publications anglaises et allemandes aient compris à l'époque les Carolines au nombre des colonies espagnoles, l'Allemagne et l'Angleterre protestèrent au mois de mars 1875 contre la prétention du gouvernement de Madrid de percevoir des droits de douane des bâtiments qui aborderaient aux Carolines et notamment aux Palau, où le gouverneur des Philippines avait envoyé un agent. A la suite du voyage du navire Velasco (1885), l'Espagne décida l'envoi à Yap d'un gouverneur et de quelques soldats. Le navire espagnol fut devancé par une canonnière allemande dont le commandant prit possession de l'île de Yap au nom de l'Empire (août 1885). 

Devant les vives réclamations de l'Espagne, l'empereur Guillaume consentit à soumettre la question à l'arbitrage du pape qui se prononça en faveur de l'antériorité des droits de l'Espagne; mais le gouvernement de Madrid, qui put dès lors occuper effectivement les Carolines, ne réclama pas la souveraineté des Marshall et promit à l'Allemagne de la laisser établir une station navale dans l'une des Carolines centrales ou à Yap. La chancellerie impériale a, en 1887, renoncé à exercer ce droit que la prise de possession des îles Marshall au nom de l'Allemagne rendait inutile. Finalement, en 1899, l'Allemagne a acheté les îles Carolines à l'Espagne après la défaite espagnole lors de la guerre hispano-américaine de 1898. 

Les Allemands ont administré les îles en se concentrant sur l'exploitation des ressources locales, notamment la coprah, tout en exerçant un contrôle  relativement indirect sur la population indigène. Pendant cette période, les Allemands ont également introduit des missions chrétiennes, ce qui a entraîné un certain degré de changement social et culturel. Avec le déclenchement de la Première Guerre mondiale en 1914, le Japon a pris le contrôle des îles Carolines. Après la guerre, en 1920, la Société des Nations a confié aux Japonais un mandat pour administrer les îles, qui faisaient partie du mandat des îles du Pacifique. Sous la domination japonaise, les Carolines ont connu un développement économique plus soutenu, avec l'implantation de colonies agricoles et l'exploitation des ressources maritimes. Cependant, les Japonais ont également militarisé la région, surtout dans les années 1930.

Les îles Carolines ont été un théâtre important de la guerre dans le Pacifique pendant la Seconde Guerre mondiale. Les Japonais ont fortifié plusieurs îles, notamment Truk (aujourd'hui Chuuk), qui est devenue une importante base navale. En 1944, les forces alliées, principalement américaines, ont lancé une série de campagnes pour capturer les îles. La bataille de Truk a été l'un des événements marquants, entraînant de lourdes pertes pour les Japonais. Après la guerre, les îles Carolines sont passées sous administration américaine en tant que partie du Territoire sous tutelle des îles du Pacifique.
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Plaque sous-marine dans les eaux des îles Truk (Etats fédérés de Micronésie), en
souvenir d'un navire coulé en 1944. Image : The World Factbook.

Sous l'administration américaine, les îles Carolines ont fait partie du Territoire sous tutelle des Nations Unies, administré par les États-Unis. Pendant cette période, les États-Unis ont investi dans l'infrastructure, l'éducation, et les services de santé, mais ont aussi cherché à contrôler la région pour des raisons stratégiques durant la Guerre froide. Dans les années 1960 et 1970, un mouvement croissant pour l'autonomie et l'indépendance a émergé parmi les Caroliniens. Ce processus a conduit à la formation de la Fédération des États de Micronésie en 1979, qui incluait les îles Carolines, sauf le groupe occidental des îles Palaos (Palau). Les États fédérés de Micronésie ont finalement signé un accord de libre association avec les États-Unis en 1986, marquant leur pleine autonomie interne tout en bénéficiant d'une aide économique et de la protection militaire américaine. Palau a acquis son indépendance en 1994. 

Aujourd'hui, les îles Carolines font face à des défis tels que le changement climatique, qui menace les îles basses avec la montée des eaux, la migration vers d'autres pays pour des raisons économiques, et la nécessité de diversifier leur économie, encore largement dépendante de l'aide américaine.