La première poupée Barbie a été présentée à l'American Toy Fair de New York le 9 mars 1959 par sa créatrice Ruth Handler. Le succès presque immédiat de ce nouveau genre de poupée poussa son époux et un associé à créer la société Mattel Creations. La poupée Barbie avec sa poitrine opulente, sa taille fine et ses longues jambes allait, en effet, totalement à l'encontre du style rond et asexué des poupées de l'époque. En cela, elle fut la première poupée au corps adulte.
Au départ, Barbie était la copie d'une poupée allemande pour adulte du nom de Lilli, que Ruth Handler avait offerte à sa fille Barbara après avoir observé que l'enfant préférait jouer avec des poupées de papier représentant des femmes adultes. Ses mensurations, initialement hypertrophiées, ont été ramenées à des proportions plus habituelles au fil des années.
De 1959 à 1960, Barbie était seulement en noir et blanc : ses cheveux étaient blonds platine, la prunelle de ses yeux était blanche et elle portait un maillot zébré. La raison en est que la publicité de Barbie mobilisait un médium nouveau à l'époque : la télévision. Il fallait qu'elle soit à son meilleur sur le petit écran qui ne diffusait pas encore en couleur. De plus, de 1959 à 1970, le regard de Barbie est légèrement dirigé vers le bas et à droite. Comme la poupée penchait alors gentiment la tête, cela donnait le regard taquin et faussement soumis des femmes du temps.
C'est en 1971 que Malibu Barbie, blonde capiteuse au bronzage impeccable, regarde enfin droit devant elle. La raison en est que désormais Barbie conduit sa propre voiture et qu'il n'est plus possible, ce faisant, qu'elle regarde en biais. À partir de ce moment, Barbie verra ses métiers, loisirs et professions se multiplier dans une perspective de plus en plus explicite de diversification du rôle de la femme.
Si, depuis 1980, le type ethnique de Barbie s'est donc grandement diversifié, il n'en est pas autant de son compagnon original: Ken qui, lui, a peu changé au fil des années. En 2005, Barbie a d'ailleurs rompu sa liaison avec Ken pour Blaine, un surfeur australien ; mais, Mattel relance Ken en février 2006 face à l'indifférence des jeunes acheteuses pour Blaine.
Barbie a tenu la vedette dans une série de films expressément conçus pour elle. Elle y « joue » le rôle d'une princesse.
Parallèlement aux poupées Barbie disponibles dans les grandes surfaces et à destination des enfants, la société Mattel commercialise depuis les années 1990 des poupées Barbie de collection. Ces poupées Barbie à tirage limité sont vendues dans des magasins spécialisés à un prix beaucoup plus élevé. Les tenues sont généralement réalisées par de grands couturiers : Donatella Versace, Robert Mackie, Christian Dior, Yves Saint-Laurent, etc. Elles remportent un grand succès.
Depuis 2004, l'actrice et chanteuse américaine Hilary Duff est l'ambassadrice de Barbie.