Basové housle byly vyvinuty v Itálii v první polovině 16. století pro hru v konsorciu s houslemi a violou. Prvním stavitelem byl pravděpodobně Andrea Amati, a to již v roce 1538. První konkrétní zmínku o tomto nástroji pravděpodobně učinil Jambe de Fer ve svém pojednání Epitome Musical (1556). Jedním z prvních známých případů, kdy skladatel výslovně požaduje basové housle („basso da brazzo“), byl Monteverdi v Orfeovi (1607) (prvním byl pravděpodobně Giovanni Gabrieli v Sacrae symphoniae, 1597).
Viola neboli viola da gamba byla do Itálie přivezena ze Španělska kolem roku 1490. Před zavedením viol v této oblasti neexistoval žádný smyčcový nástroj Na violy da gamba se hrálo v poloze a gamba (tj. mezi nohama jako na violoncello, na rozdíl od polohy pod bradou jako na housle). Viola da gamba byla také mnohem větší, a proto mohla hrát mnohem nižší tóny než ostatní housle v tehdejší Itálii. První italské violy (nebo také „violoni“, jak se jim často říkalo) začaly brzy přebírat mnoho charakteristických rysů předchůdců houslí, například oddělené ocasní plochy a obloukové můstky, které umožňovaly hráči rozeznít jednu strunu najednou. (Ačkoli obrazy jako „Rustikální svatba“ Jana Brueghela staršího a Jambe de Fer v Epitome Musical naznačují, že basové housle měly střídavé polohy pro hru, tyto polohy byly krátkodobé a praktičtější a ergonomičtější poloha a gamba je nakonec zcela nahradila). Jednou z vlastností, kterou italští houslaři téměř jistě převzali od prvních španělských houslí, byl C-but, který brzy stylizovali. Někdy na počátku až v polovině 16. století se jeden italský výrobce (pravděpodobně Amati) rozhodl vytvořit violoncello, které by vzhledem, laděním a počtem strun více odpovídalo novým houslím. Soudě podle dobových uměleckých vyobrazení se mohlo jednat o poněkud pozvolný vývoj. Existují například vyobrazení nástrojů, které se zdají být basovými houslemi (například na obraze Gaudenzia Ferrariho Sláva andělů, asi 1535), ale na nichž je jasně patrná přítomnost pražců. Jakmile se toto rozlišení stalo jasným a podoba basových houslí vykrystalizovala, začali teoretici a skladatelé označovat nový nástroj jako „basso da viola da braccio“ neboli první skutečné basové housle.
Inovace v konstrukci basových houslí, které nakonec vyústily v moderní violoncello, byly provedeny v severní Itálii na konci 17. století. Zahrnovaly přechod na o něco menší typ a vyšší ladění v C2-G2-D3-A3 (ačkoli toto ladění pro basové housle uvedl již Michael Praetorius ve svém díle Syntagma Musicum (asi 1619)). Předpokládá se, že rané centrum těchto inovací leželo v boloňských hudebních kruzích a že je umožnil vynález nové techniky kompozitních strun ze střev vinutých kovem. Nový typ našel své konečné upevnění a standardizaci v pracích slavného stavitele houslí Antonia Stradivariho kolem roku 1700. Loutnaři zmenšili velikost mnoha stávajících basových houslí a přestavěli je na violoncella. S novým, menším typem souvisel i nový název violoncello, hypokoristická forma staršího termínu violone, což doslova znamená „malá violoncella“ (tj. v konečném důsledku „malá velká viola“). Basové housle zůstaly „nejpoužívanějším“ z obou nástrojů v Anglii ještě kolem roku 1740, kde bylo violoncello stále neobvyklé.