Археологические раскопки позволяют установить, что первые поселения людей существовали на современной территории Ижевска, на берегах рек Карлутка и Иж, с V века н.э.
После окончательного присоединения Удмуртии к России, в 1582 году указом царя Ивана IV земли по берегам реки Иж были пожалованы татарскому князю Яушеву, удмуртское население — обложено оброком.
Параллельно ещё с XIII века шла русская колонизация будущей территории города.
15 (26) сентября 1757 года граф Петр Шувалов получает разрешение императрицы Елизаветы Петровны на постройку в Прикамье трёх железоделательных заводов.
Поиски места для строительства нового железоделательного завода начались в 1758 году под руководством опытного специалиста горного дела Москвина, который писал Петру Шувалову, что завод надо строить не на реке Частой (приток Камы в Пермском крае), а на реке Иж, «где леса и прочия удобности, кои никому не отведены, имеютца».
Днем основания Ижевска принято считать 10 (21) апреля 1760 года. «Ведомость о казанских партикулярных заводосодержателях» гласит: «Оной Ижевский железной завод для ковки из гороблагодатского чугуна железа начат строением собственным его сиятельства коштом 1760 года апреля 10 дня и состоит оной в Казанской губернии по Арской дороге на реке Ижу на государственной земле».
При Ижевском заводе также был основан одноимённый заводской посёлок. Строительство велось под руководством опытного горного инженера Алексея Москвина. К 1763 году была возведена плотина, и создан Ижевский пруд. В 1763 году на заводе получили первое кричное железо.
После смерти Шувалова, в счёт погашения семейного долга, 15 (26) ноября 1763 года Екатерина II подписала указ о взятии Ижевского завода в казну.
В 1774 году Емельян Пугачёв «с ордой головорезов и шалых людей» захватил город и казнил всё заводское начальство (42 человека), завод был разграблен и частично сожжён.
20 февраля (4 марта) 1807 года император Александр I подписал указ об основании нового оружейного завода на Урале. 10 (22) июня 1807 года под началом Андрея Фёдоровича Дерябина на месте железоделательного завода заложен оружейный завод. 4 (16) октября - 5 (17) октября 1824 года новый завод лично посетил император Александр I. В 1808 году завод из горного ведомства переходит в военное.
4 (16) мая 1837 года Ижевский завод посетил наследник престола, старший сын Николая I — Александр со своим наставником В. А. Жуковским. 3 (15) сентября 1845 года на заводе побывал герцог Максимилиан Лейхтенбергский.
Осенью 1852 года на площади перед заводом установлен памятник (Михайловский столп) высшему начальнику завода — четвертому сыну Павла I, Великому Князю Михаилу Павловичу.
9 (21) октября 1865 года завод был передан в аренду «Товариществу промышленников»; через 5 лет в аренде начнут участвовать Л. Э. Нобель и П. А. Бильдерлинг. С 1867 года Ижевск официально стал селом. 1 (13) июля 1884 года завод из аренды вернулся в казну.
19 (31) марта 1885 года начинается массовое производство охотничьих ружей. В 1891 году начало массового выпуска трехлинейной винтовки С. И. Мосина. Только в Ижевске выпускали все её разновидности (пехотные, драгунские, казачьи, учебные).
В июне 1887 года Ижевский завод посетил Его Императорское Высочество Великий Князь Михаил Николаевич с сыном Великим Князем Сергеем Михайловичем. При проезде из с.Гольяны (пристань пароходства р. Кама) до Ижевского посёлка по инициативе окрестных вотяков (ныне удмуртов) желавших выразить верноподданнические чувства и поднести хлеб-соль в селе Завьялово состоялась памятная встреча с крестьянами занятыми в обслуживании завода.
22 октября (4 ноября) 1905 года первая политическая демонстрация под красным флагом.
