ปั๊มลากโมเลกุลรุ่นแรกสุดถูกสร้างขึ้นโดยWolfgang Gaedeซึ่งมีแนวคิดเกี่ยวกับปั๊มนี้ในปี พ.ศ. 2448 และใช้เวลาหลายปีในการติดต่อกับLeyboldเพื่อพยายามสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริง^{[ 5 ]}อุปกรณ์ต้นแบบเครื่องแรกที่ตรงตามความคาดหวังเสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2453 โดยสามารถสร้างแรงดันได้น้อยกว่า${\displaystyle 10^{-6}}$มบาร์ [ ^{6 ] ภายใน}ปี พ.ศ. 2455 ได้มีการสร้างปั๊มขึ้น 12 เครื่อง และแนวคิดนี้ได้ถูกนำเสนอต่อที่ประชุมของสมาคมฟิสิกส์ในเมืองมุนสเตอร์เมื่อวันที่ 16 กันยายนของปีนั้น และได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีโดยทั่วไป^{[ 5 ]}

Gaede ได้ตีพิมพ์เอกสารหลายฉบับเกี่ยวกับหลักการของปั๊มโมเลกุลนี้^{[ 7 ] [ 8 ]}และจดสิทธิบัตรการออกแบบ^{[ 9 ]}หลักการทำงานคือแก๊สในห้องจะสัมผัสกับด้านหนึ่งของกระบอกสูบที่หมุนอย่างรวดเร็ว การชนกันระหว่างแก๊สและกระบอกสูบที่หมุนจะทำให้โมเลกุลของแก๊สมีโมเมนตัมไปในทิศทางเดียวกับพื้นผิวของกระบอกสูบ ซึ่งได้รับการออกแบบให้หันออกจากห้องสุญญากาศและไปยังท่อส่ง ปั๊มสำรองแยกต่างหากใช้เพื่อลดความดันที่ท่อส่ง (เอาต์พุตของปั๊มโมเลกุล) เนื่องจากในการทำงาน ปั๊มโมเลกุลจำเป็นต้องทำงานภายใต้ความดันที่ต่ำพอที่แก๊สภายในจะไหลได้อย่างอิสระการวัดที่สำคัญอย่างหนึ่งของปั๊มคืออัตราส่วนการบีบอัด${\displaystyle K}$นี่คืออัตราส่วนของความดันของสุญญากาศ${\displaystyle P_{vac}}$เพื่อเพิ่มแรงดันไปยังทางออก${\displaystyle P_{fore}}$และมีค่าคงที่โดยประมาณเมื่อพิจารณาความดันที่แตกต่างกัน แต่ขึ้นอยู่กับก๊าซแต่ละชนิด^{[ 10 ]}

${\displaystyle {\frac {P_{fore}}{P_{vac}}}=K}$

อัตราส่วนการอัดสามารถประมาณได้โดยใช้ทฤษฎีจลน์ของก๊าซโดยการคำนวณการไหลเนื่องจากการชนกับพื้นผิวที่หมุน และอัตราการแพร่ในทิศทางย้อนกลับ^{[ 11 ]}อัตราส่วนการอัดมักจะดีกว่าสำหรับโมเลกุลหนัก เนื่องจากความเร็วเชิงความร้อนของก๊าซที่เบากว่าจะสูงกว่า และความเร็วของกระบอกสูบที่หมุนมีผลกระทบต่อก๊าซที่เบากว่าซึ่งเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าเหล่านี้น้อยกว่า

ปั๊มโมเลกุล "Gaede" นี้ถูกใช้ในการทดลองในช่วงแรกเพื่อทดสอบเกจวัดสุญญากาศ^{[ 12 ]}

การออกแบบ Holweck ที่ได้รับการปรับปรุงนั้นคิดค้นขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1920 โดยFernand Holweck ^{[ 13 ] [ 14 ]}ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์สำหรับการทำงานของเขาในการศึกษารังสีเอกซ์อ่อนโดยได้รับการผลิตโดย Charles Beaudouin ผู้ผลิตเครื่องมือวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส^{[ 15 ]}เขาได้ยื่นขอสิทธิบัตรอุปกรณ์นี้ในปี 1925 ^{[ 16 ]}ความแตกต่างหลักจากปั๊ม Gaede คือการเพิ่มเกลียวที่ตัดเข้าไปในกระบอกสูบหมุนหรือในตัวเรือนคงที่ ปั๊ม Holweck ได้รับการจำลองทางทฤษฎีบ่อยครั้ง^{[ 2 ] [ 17 ] [ 18 ]} H. Gondet เพื่อนร่วมชั้นและผู้ร่วมงานของ Holweck ได้เสนอแนะการปรับปรุงอื่นๆ ให้กับการออกแบบในภายหลัง^{[ 5 ] [ 19 ]}

การออกแบบอีกแบบหนึ่งมาจากManne Siegbahn [ ^{20 ] เขา}สร้างปั๊มที่ใช้ในปี พ.ศ. 2469 ^{[ 21 ]}ปั๊มของ Siegbahn ประมาณ 50 ตัวถูกผลิตขึ้นระหว่างปี พ.ศ. 2469 ถึง พ.ศ. 2483 ^{[ 5 ]}ปั๊มเหล่านี้โดยทั่วไปทำงานช้ากว่าปั๊มแบบแพร่กระจายที่เทียบเคียงได้ ดังนั้นจึงหาได้ยากนอกมหาวิทยาลัย Uppsalaปั๊มแบบ Siegbahn ที่มีขนาดใหญ่กว่าและทำงานเร็วกว่าเริ่มผลิตขึ้นประมาณปี พ.ศ. 2483 เพื่อใช้ในไซโคลตรอน [ ^{22 ] ใน}ปี พ.ศ. 2486 Siegbahn ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับปั๊มเหล่านี้ ซึ่งมีพื้นฐานมาจากแผ่นดิสก์หมุน^{[ 23 ]}