直到20世纪，科学家发现人绒毛膜促性腺激素(HCG)与妇女的怀孕存在密切关系之后，早孕测试技术才得到了真正的突破。1927年，德国科学家Selmar Aschheim和Bernhard Zondek通过动物实验，实现了HCG的生物测定法(A-Z测试)。他们把妇女的尿液注入未性成熟的雌性老鼠体内，如果老鼠表现出雌性反应，就意味着这个妇女怀孕了。在此之后，兔子、青蛙、蛤蟆相继开始“倒霉”了。虽然使用的动物不同，但测试的基本操作和原理是相似的。首先，把妇女尿液注射到小动物的体内。一段时间之后，观察小动物是否排卵。如果小动物排卵了，就意味着这名妇女怀孕了，否则，就没有怀孕。这种测试方法虽然更靠谱，但耗时长，操作复杂，价格昂贵。
1960年，现代早孕测试技术的先驱——免疫妊娠试验出现了，同时小动物们也被解放了。这是一种使用抗HCG抗体检测尿液中HCG的方法。它比早期的生物测定法更快更便宜，但在准确率上，它与生物测定法存在同样的问题。除了HCG，孕妇尿液中还包括一种与HCG很相似的促黄体激素(LH)。在孕早期，LH对测试的干扰非常明显，时常导致测试出现假阳性或假阴性的结果。直到20世纪70年代，科学家们发现了HCG与LH的区别，这个问题才被逐渐解决。
在20世纪70年代之前，由于操作复杂，测孕只能由专业人员在实验室里进行。1977年，制药商Warner-Chilcott售价10美元的测试产品上市，这种涉及隐私的测试才开始回归家庭。不过，当时的产品并不能与现代的早孕测试产品相提并论，它不仅需要把尿液与其他溶液混合这种复杂的操作，而且往往需要几个小时才能得到结果。即使操作正确，假阳性和假阴性的结果也会时不时出现。
虽然有这样或那样的缺陷，但早孕测试技术与产品却在不断改进中得到了良好的发展，使用的方法和药剂不断革新。与此同时，早孕测试的操作变得越来越容易，等待的时间越来越短，但准确率却不断提高，在操作正确的情况下，甚至达到99%的准确程度。
