Одним из основателей дифференциальной психологии является Вильям Штерн. В 1900 году появилась первая редакция книги Штерна по дифференциальной психологии «Психология индивидуальных различий» («Uber Psychologie der individuellen Differenzen»). В первой части книги рассматриваются сущность, проблемы и методы дифференциальной психологии. К предмету этого раздела психологии Штерн отнёс различия между индивидами, расовые и культурные различия, профессиональных и общественных групп, а также половые. Основополагающую проблему дифференциальной психологии он характеризовал как триединую. Во-первых, какова природа психологической жизни индивидов и групп, какова степень их различий? Во-вторых, какие факторы определяют эти различия или воздействуют на них? В этой связи он упомянул наследственность, климат, социальный или культурный уровень, образование, адаптацию и так далее. В-третьих, в чём проявляются различия? Можно ли зафиксировать их в написании слов, мимике лица и так далее? Штерн рассмотрел также такие понятия, как психологический тип, индивидуальность, норма и патология. С помощью методов дифференциальной психологии он дал оценку интроспекции, объективному наблюдению, использованию материалов истории и поэзии, культурологическим исследованиям, количественному тестированию и эксперименту. Во второй части книги содержится общий анализ и некоторые данные, касающиеся индивидуальных различий в проявлении ряда психологических качеств- от простых сенсорных способностей до более сложных психических процессов и эмоциональных характеристик. Книга Штерна в существенно переработанном и расширенном виде была переиздана в 1911 году, и ещё раз- в 1921 под названием «Методологические основы дифференциальной психологии». Дальнейшее развитие эта концепция получает в трудах американского психолога Анны Анастази, выпустившей обобщающую исследования первой половины двадцатого века фундамен­тальную монографию под названием "Дифференциальная психология"(1958).

В Америке для исследований методов тестирования и сбора данных по индивидуальным различиям были созданы специальные комитеты. На своём съезде в 1895 году Американская психологическая ассоциация образовала комитет «для рассмотрения возможности сотрудничества между различными психологическими лабораториями по вопросам сбора психических и физических статистических данных» [1,29]. На следующий год Американская ассоциация научного развития образовала постоянный комитет для организации этнографического исследования белого населения Соединённых Штатов. Кэттелл, являвшийся одним из членов этого комитета, отмечал важность включения психологических тестов в это исследование и необходимость координации его с исследовательской работой Американской психологической ассоциации.

В русле основного потока исследований лежало и применение вновь создаваемых тестов к разнообразным группам. Келли в 1903 году и Норсворс в 1906 сравнили нормальных и слабоумных детей по результатам тестов на сенсомоторные и простые психические функции. Их открытия пролили свет на продолжавшее иметь место деление детей по их способностям и позволили утверждать, что слабоумные не составляют отдельной категории. В 1903 году вышла книга Томсона «Интеллектуальные различия полов», содержавшая результаты проводившегося в течение нескольких лет разнообразного тестирования мужчин и женщин. Это было первое всеобъемлющее исследование психологических различий полов.

Также впервые было проведено тестирование сенсорной остроты, моторных возможностей и некоторых простых психических процессов у представителей различных расовых групп. Отдельные исследования появились ещё до 1900 года. В 1904 году появилась оригинальная статья Спирмена, который выдвинул свою двухфакторную теорию психической организации и предложил статистическую технику для исследования проблемы. Эта публикация Спирмена открыла область исследования взаимоотношения качеств, открыла дорогу для современного факторного анализа.

Большое значение для развития дифференциальной психологии имели и работы советского психолога Александра Фёдоровича Лазурского, который является основоположником дифференциальной психологии в России. Совместно с А.П. Нечаевым он создал одну из первых психологических лабораторий в Петербурге. Впоследствии Лазурский на протяжении многих лет возглавлял психологическую лабораторию в Психоневрологическом институте имени В.М. Бехтерева.

В 1897 году в журнале «Обозрение психиатрии» была опубликована первая статья Лазурского, посвящённая проблеме индивидуальных различий, - «Современное состояние индивидуальной психологии». Рассматривая достижения этой науки, он подчёркивал, что её целью является исследование того, как видоизменяются «душевные свойства у различных людей и какие типы создают они в своих сочетаниях» [7,470].

В работе «Очерк науки о характерах» (1909) Лазурский разрабатывал оригинальную концепцию « научной характерологии», в основе которой лежала идея о том, что индивидуальные особенности человека связаны с деятельностью нервной системы. Позиция Лазурского во многом отличалась от взглядов Штерна, Бине и Гальтона, так как он считал необходимым не ограничиваться прикладными исследованиями и доказывал важность формирования основ научной теории индивидуальных различий.

Утверждение индивидуальной психологии как теоретической дисциплины, как подчёркивал Лазурский, значения опыта, прежде всего наблюдения и эксперимента, о важной роли которых писал учёный. При этом он рассматривал эмпирические данные о деятельности различных психических процессов не изолированно, а в системе, доказывая, что главной задачей экспериментального исследования является построение целостной картины человека. Исходя из наклонностей, способностей, темперамента и других индивидуальных качеств человека, можно построить полную, естественную классификацию характеров, которая и составит, по мнению Лазурского, основу новой науки. Он ввёл понятие об эндопсихической и экзопсихической сферах душевной жизни, на основании диагностики которых можно составить индивидуальный портрет человека. Развёрнутое изложение основных положений его характерологии и типологии личности было дано в вышедшей уже после смерти учёного книге «Классификация личностей» (1922).

Ещё один советский учёный Б.М. Теплов открыл новую главу в исследовании психофизических основ индивидуальных различий. Опираясь на учение Павлова о свойствах типа нервной системы, он выдвинул серьёзную программу диагностики типологических свойств. На основе этой программы сложилась крупная научная школа дифференциальной психофизиологии, важнейшим вкладом которой стало раскрытие свойств нервной системы, присущих человеку, и разработка теоретически обоснованных и опирающихся на объективную методику путей исследования индивидуально – психологических различий людей.

Также проблемами дифференциальной психологии и психофизиологии занимался видный отечественный психолог, доктор психологических наук, Мерлин В.С. Он выдвинул принцип «много-многозначной зависимости» психических явлений от физиологических, который позволил раскрыть сложный, опосредованный характер взаимоотношений между различными уровнями организации индивидуальных особенностей личности – нейродинамическим, психодинамическим и личностным. Исследования в этой области привели к созданию концепции темперамента человека («Очерк теории темперамента», 1964; «Очерк интегрального исследования индивидуальности», 1986).