Perhatian kepada proses kognitif timbul pada zaman sebelum Masihi, bermula dengan Aristotle dengan minat beliau terhadap fungsi dalaman minda dan kesannya terhadap pengalaman manusia. Aristotle tertumpu pada bab-bab kognitif yang berkenaan dengan ingatan, persepsi dan bayangan minda. Ahli falsafah Yunani itu mementingkan bukti empirik sebagai asas kajian-kajiannya; maklumat saintifik yang terkumpul melalui pemerhatian yang teliti serta pengujikajian yang hemat.[6] Berabad-abad kemudian, apabila ilmu psikologi mula mekar di Eropah dan seterusnya menjadi ikutan di Amerika, saintis-saintis lain seperti Wilhelm Wundt, Herman Ebbinghaus, Mary Whiton Calkins, dan William James antara lainnya menawarkan sumbangan mereka kepada kajian kognisi.

Wilhelm Wundt (1832–1920) amat menekankan tanggapan yang digelarnya kaji diri (introspection); mengkaji perasaan dalaman seseorang individu. Dengan mengkaji diri, subjek perlu berhati-hati untuk menerangkan perasaannya secara seobjektif yang mungkin untuk Wundt mendapati maklumatnya sebagai berasas sains.[7][8] Walaupun sumbangan Wundt tidak sesekali kecil, namun ahli psikologi moden mendapati kaedah beliau agak subjektif dan memilih untuk mengharapkan prosedur-prosedur uji kaji yang lebih objektif untuk membuat kesimpulan tentang porses kognitif manusia.

Herman Ebbinghaus (1850–1909) mengadakan kajian-kajian kognisi yang dikaji terutamanya untuk fungsi dan keupayaan ingatan manusia. Ebbinghaus mencipta uji kajinya sendiri yang mana beliau membentuk lebih 2,000 suku kata yang dipetik dari perkataan yang tidak wujud, contohnya EAS. Kemudian, beliau mengkaji kebolehan dirinya untuk mempelajari perkataan palsu itu. Beliau memilih perkataan palsu daripada perkataan sebenar untuk mengawal pengaruh dari pengalaman sedia ada tentang apa yang dilambangkan oleh kata-kata itu, justeru memudahkan pengingatan.[7][9] Ebbinghaus memerhatikan dan mengandaikan bahawa sebilangan pemboleh ubah yang mungkin menjejaskan kebolehannya untuk mempelajari dan mengingati kembali kata-kata palsu yang direkanya. Antara sebab kesimpulannya adalah jumlah masa antara penyampaian senarai perangsang. Karyanya amat mempengaruhi kajian kedudukan bersiri serta kesannya pada ingatan.

Mary Whiton Calkins (1863–1930) adalah seorang perintis wanita Amerika yang berpengaruh dalam bidang psikologi. Hasil kerjanya juga tertumpu pada keupayaan ingatan manusia. Suatu teori umum yang dipanggil kesan baru lepas (Recency) boleh diatribusikan kepada kajian-kajian yang diadakan oleh Calkins.[10] Kesan baru lepas merupakan kecenderungan untuk dapat mengingati semula dengan setepatnya perkara-perkara terakhir yang disampaikan dalam satu turutan perangsang. Teorinya amat berkait rapat dengan kajian dan kesimpulan uji kaji ingatan yang diadakan oleh Herman Ebbinghaus seperti yang disebut tadi.[11]

William James (1842–1910) adalah seorang lagi tokoh penting dalam sejarah sains kognitif. James agak tidak puas hati dengan penekanan Wundt terhadap kaji diri dan penggunaan perangsang kata palsu oleh Ebbinghaus. Oleh itu, beliau memilih untuk bertumpu kepada pengalaman pembelajaran manusia dalam kehidupan seharian serta kepentingannya dalam kajian kognisi. Sumbangan utama James ialah buku teksnya, Principles of Psychology yang khususnya mengkaji pelbagai aspek kognisi seperti pencerapan, ingatan, penaakulan, dan perhatian antara lainnya.[11]