Historie těchto kol zasahuje až na přelom 19. a 20. století, kdy již v těchto dobách jsou zmínky o dopravních prostředcích opatřených ,,tlustými“ pneumatikami.
Jeden z prvních psaných odkazů na jízdní kola na nestandardních pneumatikách se nachází v reklamních materiálů „Strange but True“, v roce 1932. Je zde vyobrazen „W. Ritchie“ jedoucí na kole s neobvykle tlustými pneumatikami.
Fatbik byl vynalezen pro použití na sněhu, písku a jiném nestabilním povrchu.
Tato kola byla vyvynuta pro přesun těžkým terénem. Využívala se k přepravě osob a nákladu na odlehlých místech Arktidy a v jiných oblastech celoročně pokrytých sněhem a ledem. Na druhé straně planety, však nezávisle na sobě, vznikala kola s širokými pneumatikami pro přesun skrz písečná pole, duny, solná jezera a expedice do lávových polí.
Z počátku se experimentovalo s úpravou standardních jízdních kol. Příkladem je kolo navržené v roce 1980 francouzským cyklistou Jeanem Naudem pro přesun pouští. Cestoval z města Zinder v Nigeru na Tamanrasset v Alžírsku. V roce 1986 se vydal na těchto nadrozměrných pneumatikách Michelin přes Saharu.
Ještě předtím však docházelo k různým experimentům se standardními koly, aby je bylo možné využít k výše uvedeným aktivitám. Steve Baker z Icycle Bicycles v Anchorage svařil dohromady dva ráfky a posléze dokonce i tři a díky tomu musel upravit původní rám i vidlic. Vzniklo takto kolo “six pack”, které mělo sice výhodu v rozložení váhy na větší plochu pneu, ale také bylo velice špatně ovladatelné. V osmdesátých letech začali stavitelé rámů na Aljašce experimentovat s nadrozměrnými pneumatikami, které byly navrženy jako nízkotlaké tak, aby dosáhly velkého kontaktu pneumatiky na sněhu. V roce 1989 se Mark Frise, Roger Cowels, Dan Bull a Les Matz vydali na trať závodu Iditarod o délce 1 000 kilometrů (1 600 km). Simon Rakower z Fairbanks vyrobil ráfky 44 mm ,,snowcat“ v polovině 90. let. Tyto byly dlouhou dobu standardem pro jízdu na sněhu na Aljašce.
V této době však vznikala tato kola i v novém Mexiku. Podnikatel Ray Molina svařil ráfky Remolino 3.1 (79 mm) a opatřil je pneumatikami o rozměrech 3,5 palce (89 mm). Chtěl vytvořit jízdní kola pro vyjížďky do pouště. Mark Gronewald, majitel firmy na Aljašce v Palmeru Wildfire Designs Bicycles, navštívil v roce 1999 výstavu Interbike v Las Vegas. Setkal se zde s Molinou a měl možnost vyzkoušet jeden z jeho prototypů . Na konci roku 1999 Gronewald, John Evingson a další stavitelé fatbiků na Aljašce spolupracovali při navrhování nových prototypů s použitím ráfků a pneumatik Raye Moliny. V roce 2000 Gronewald a Evingson začali vyrábět již komerční fatbike kola. Od roku 2001 má společnost Gronewald zaregistrovanou ochrannou známku „Fat Bike“. Používala ji též jako název modelu svých kol.
Tato kola se ihned objevila na závodech Iditarod Trail. V roce 2005 společnost Surly Bikes vypustila na trh model Pugsley s ráfky Large Marge 65 mm a pneumatikami Endomorph 3,8 palce.
Od roku 2007 se i u fatbike začíná využívat karbon pro výrobu rámů. Po tomto roce se na trh s fatbike postupně dostávají výrobci jako např Specialized, Trek, Rocky Mountain, Scott, Kona, Felt, Cube a mnoho dalších. Od roku 2014 značka Mongoose přiblížila fatbike široké veřejnosti, jelikož se jeho modely prodávají přibližně již od 200 dolarů. Což je to řádově deset krát méně než konkurence.
Asi nejznámějším našim fatbikerem je Jan Kopka. Absolvoval mnoho extrémních závodů a expedic. Napsal knihy Cesty peklem a sněhem a Ve spárech Aljašky. Je též pořadatel „1000 Miles Adventure“ Trans Czecho-Slovakia.
Ze světové scény je jistě zajímavá zpráva, kdy dne 21. ledna 2014, po ujetí 1,247 km na karbonovém fatbike Borealis Yampa s pneumatikami o šířce 4,8 palce, stanul Daniel P. Burton na jižním pólu.