L'histoire des machines à sous commence en 1895 dans un petit atelier de San Francisco, où Charles August Fey, mécanicien d'origine bavaroise émigré en Californie, construit la Liberty Bell. Cette machine révolutionnaire comportait trois rouleaux entraînés par un levier latéral et cinq symboles — fers à cheval, diamants, piques, cœurs et une cloche de la Liberté. Trois cloches alignées rapportaient le jackpot de 50 cents, une somme considérable à l'époque. Contrairement aux appareils à poker mécaniques existants, qui nécessitaient un barman pour vérifier les combinaisons et distribuer les gains, la Liberty Bell était entièrement automatique. Fey refusa de vendre ou de licencier son brevet, préférant placer ses machines dans les bars en partageant les profits avec les propriétaires. L'exemplaire original est aujourd'hui conservé au Liberty Belle Saloon de Reno, au Nevada.
En 1907, Herbert Mills, fabricant de Chicago, contourna le brevet de Fey en créant l'Operator Bell, qui introduisit les célèbres symboles de fruits — cerises, prunes, oranges — encore omniprésents aujourd'hui. Cette innovation n'était pas esthétique mais juridique : dans de nombreux États américains, les jeux d'argent étaient interdits. En affichant des fruits et en distribuant des chewing-gums aux parfums correspondants plutôt que de l'argent, les exploitants contournaient la législation. Le symbole BAR que l'on retrouve encore sur de nombreuses machines provient du logo de la Bell-Fruit Gum Company. La prohibition de l'alcool (1920-1933) n'a fait qu'amplifier le phénomène : les speakeasies et clubs clandestins installaient massivement ces machines comme source de revenus complémentaires.
L'ère de Las Vegas a transformé la machine à sous en industrie de masse. Quand Benjamin « Bugsy » Siegel ouvrit le Flamingo Hotel en 1946, il y installa des machines à sous pour divertir les compagnes des joueurs de table — un simple divertissement secondaire, pensait-on. Personne n'imaginait que ces appareils finiraient par générer plus de 70 % des revenus des casinos américains. Le tournant technologique majeur survint en 1963, quand Bally Manufacturing lança Money Honey, la première machine à sous électromécanique. Capable de distribuer automatiquement jusqu'à 500 pièces sans intervention humaine, elle rendit obsolète le mécanisme à levier manuel et ouvrit la voie à des mises et des jackpots beaucoup plus importants.
En 1976, la Fortune Coin Company de Las Vegas créa la première machine à sous vidéo, utilisant un écran de télévision Sony 19 pouces modifié. La Nevada Gaming Commission l'accueillit d'abord avec méfiance avant de l'autoriser au Las Vegas Hilton. Mais c'est l'invention du jackpot progressif qui changea véritablement la donne : en 1986, IGT lança Megabucks, un réseau de machines reliées entre elles dont les mises alimentaient un jackpot commun. Le 21 mars 2003, un ingénieur logiciel de 25 ans nommé un certain « anonyme » remporta 39,7 millions de dollars sur Megabucks à l'Excalibur Hotel — le plus gros jackpot de machine à sous physique jamais enregistré. Le mathématicien Inge Telnaes avait breveté dès 1984 (brevet US 4,448,419) le système de « virtual reel mapping » qui permit de multiplier les combinaisons possibles bien au-delà des limites physiques des rouleaux.
La psychologie des machines à sous a fait l'objet de recherches approfondies. B.F. Skinner, le père du conditionnement opérant, démontra dès les années 1950 que le renforcement à ratio variable — des récompenses imprévisibles distribuées à intervalles irréguliers — est le mécanisme le plus puissant pour maintenir un comportement. Les machines à sous en sont l'application parfaite. L'anthropologue Natasha Dow Schüll, dans son ouvrage « Addiction by Design » (Princeton, 2012), a documenté comment les concepteurs de Las Vegas optimisent chaque détail — la courbure des sièges, l'angle des écrans, la fréquence des « near misses » (quasi-gains) — pour maximiser le temps passé devant la machine, un état qu'elle nomme « la zone ». Des études en neuro-imagerie (Clark et al., 2009, Science) ont montré que les quasi-gains activent les mêmes circuits dopaminergiques que les vrais gains, entretenant l'illusion de proximité avec le jackpot.
L'ère numérique a propulsé les machines à sous dans une nouvelle dimension. Microgaming lança le premier casino en ligne en 1994, et les slots virtuelles représentent aujourd'hui plus de 70 % de l'offre des casinos sur Internet. Le record du plus gros jackpot en ligne a été pulvérisé à plusieurs reprises sur Mega Moolah de Microgaming : 17,9 millions d'euros en 2015 pour le soldat britannique Jon Heywood, puis 19,4 millions en 2021. Le marché mondial des machines à sous (physiques et en ligne) est estimé à plus de 70 milliards de dollars annuels. Les concepteurs comme NetEnt, Pragmatic Play et Play'n GO emploient des équipes de graphistes, compositeurs et mathématiciens pour créer des expériences immersives testées sur des milliards de simulations. Chaque jeu certifié affiche un taux de retour au joueur (RTP) vérifié par des organismes indépendants comme eCOGRA ou iTech Labs, garantissant la transparence dans un secteur longtemps opaque.