Bassoviulu kehitettiin Italiassa 1500-luvun alkupuoliskolla soitettavaksi viulun ja alttoviulun rinnalla. Ensimmäinen rakentaja oli mahdollisesti Andrea Amati jo vuonna 1538. Ensimmäisen erityisen maininnan soittimesta teki todennäköisesti Jambe de Fer teoksessaan Epitome Musical (1556). Yksi ensimmäisistä tunnetuista tapauksista, joissa säveltäjä nimenomaisesti vaatii bassoviulua (”basso da brazzo”), oli Monteverdi teoksessaan Orfeo (1607) (ensimmäinen oli mahdollisesti Giovanni Gabrieli teoksessa Sacrae symphoniae, 1597).
Viulu eli viola da gamba tuotiin Italiaan Espanjasta noin vuonna 1490. Ennen alttoviulun käyttöönottoa alueella ei ollut jousisoittimia Viol da gamba soitettiin a gamba -asennossa (eli jalkojen välissä kuten sello, toisin kuin leuan alla kuten viulu). Viola da gamba oli myös paljon suurempi, ja siksi sillä pystyi soittamaan paljon matalampia ääniä kuin muilla viuluilla Italiassa tuohon aikaan. Ensimmäiset italialaiset viulut (tai ”violoni”, kuten niitä usein kutsuttiin) alkoivat pian omaksua monia viulun edeltäjien piirteitä, kuten erilliset pyrstöosat ja kaarevat sillat, joiden avulla soittaja sai soittaa yhtä jousta kerrallaan. (Vaikka maalaukset, kuten Jan Brueghel vanhemman ”Maalaismaiset häät” ja Jambe de Fer Epitome Musical -teoksessa, viittaavat siihen, että bassoviululla oli vaihtoehtoisia soittoasentoja, ne jäivät lyhytaikaisiksi, ja käytännöllisempi ja ergonomisempi a gamba -asento korvasi ne lopulta kokonaan). Yksi ominaisuuksista, jonka italialaiset viuluvalmistajat lähes varmasti ottivat käyttöön varhaisilta espanjalaisilta viuluilta, oli C-bout, jonka he pian tyylittelivät. Jossain vaiheessa 1500-luvun alkupuolella tai puolivälissä eräs italialainen valmistaja (mahdollisesti Amati) ryhtyi luomaan violonea, joka vastaisi ulkonäöltään, viritykseltään ja jousien lukumäärältään paremmin uutta viulua. Aikakauden taiteellisten esitysten perusteella tämä on saattanut olla jokseenkin asteittaista kehitystä. On esimerkiksi olemassa kuvauksia soittimista, jotka näyttävät olevan bassoviuluja (kuten Gaudenzio Ferrarin teoksessa Glory of Angels, n. 1535), mutta joissa on selvästi havaittavissa kitaroita. Kun ero tuli selväksi ja bassoviulun muoto oli kiteytynyt, teoreetikot ja säveltäjät alkoivat puhua uudesta soittimesta nimellä ”basso da viola da braccio” eli ensimmäinen aito bassoviulu.
Bassoviulun muotoiluun tehdyt innovaatiot, jotka lopulta johtivat nykyaikaiseen viuluviuluun, tehtiin Pohjois-Italiassa 1600-luvun lopulla. Niihin liittyi siirtyminen hieman pienempään tyyppiin ja korkeampaan viritykseen C2-G2-D3-A3 (vaikka Michael Praetorius oli jo ilmoittanut tämän virityksen bassoviululle teoksessaan Syntagma Musicum (n. 1619)). On arveltu, että näiden innovaatioiden varhainen keskus oli Bolognan musiikkipiireissä ja että sen mahdollisti uuden tekniikan keksiminen, joka perustui metallilla kierrettyihin suolijousiin. Uusi tyyppi vakiintui ja standardisoitui lopullisesti kuuluisan viulunrakentajan Antonio Stradivarin töissä noin vuonna 1700. Luthiersepät leikkasivat monia olemassa olevia bassoviuluja pienemmiksi muuttaakseen ne selloiksi. Uuteen, pienempään tyyppiin liittyi myös uusi nimi violoncello, joka on hypokoristinen muoto vanhemmasta termistä violone, joka tarkoittaa kirjaimellisesti ”pientä violonea” (eli viime kädessä ”pientä suurta viulua”). Bassoviulu pysyi näistä kahdesta soittimesta ”käytetyimpänä” vielä noin vuonna 1740 Englannissa, jossa violoncello oli edelleen harvinainen.