El ingeniero francés M.I. Brunel fue el primero en realizar una investigación. Se inspiró en la observación de que los gusanos de barco perforaban agujeros en la madera de los barcos y solidificaban sus agujeros expulsando una baba de sus cuerpos. La investigación sobre la construcción de escudos comenzó en 1818 y, en 1825, se construyó el primer túnel submarino del mundo utilizando un escudo rectangular bajo el río Támesis en Londres, Inglaterra. Se encontraron grandes dificultades durante el proceso de construcción y el río lo inundó dos veces. No fue hasta 1835 que se utilizó un túnel de escudo mejorado y se completó en 1843.
Más tarde, P.W. Barlow construyó un túnel circular en forma de escudo con un diámetro de 2,2 metros bajo el Támesis en 1865.
Durante 1847, durante la construcción de la Línea Sur del Metro de Londres, el británico J.H. Greathead utilizó por primera vez el método de protección neumática en la capa de arcilla y la capa de arena portadora de agua, e inyectó lechada detrás del revestimiento del edificio. Es la primera vez que llena el espacio entre la cola del escudo y el revestimiento. El espacio entre ellos crea una tecnología de construcción de escudos neumáticos relativamente completa, sienta las bases para la construcción de escudos modernos y promueve el desarrollo de la construcción de escudos.
Desde los años 1930 hasta los años 1940, sólo Nueva York construyó con éxito 19 túneles submarinos para carreteras, túneles ferroviarios subterráneos, gasoductos, tuberías de suministro y drenaje de agua, etc. Entre 1897 y 1980 se construyeron en el mundo 21 túneles submarinos para autopistas con el método del escudo. Alemania, Japón, Francia, la Unión Soviética y otros países han adoptado ampliamente el método del escudo al construir ferrocarriles subterráneos y varios oleoductos subterráneos de gran tamaño.
Desde 1969, el Reino Unido, Japón y los países de Europa occidental han desarrollado métodos de construcción de microescudos. El diámetro mínimo del escudo es de sólo aproximadamente 1 metro, lo que es adecuado para la construcción de tuberías urbanas de suministro y drenaje de agua, tuberías de gas, energía eléctrica y cables de comunicación.
Durante el primer Plan Quinquenal, China construyó por primera vez un túnel de drenaje utilizando un escudo excavado a mano de 2,6 metros de diámetro en la mina de carbón de Fuxin en la provincia de Liaoning. El diámetro máximo del escudo diseñado y fabricado en China es de 11,26 metros, y el diámetro mínimo es de 3,0 metros. El segundo túnel de la autopista submarina del río Huangpu en construcción también utiliza el método de túnel de escudo para la sección submarina y parte de la sección enterrada profundamente. en la orilla el empuje es de 108 megatones y para la excavación se utiliza maquinaria hidráulica. Además de los túneles submarinos de las autopistas, los túneles construidos con el método del escudo en Shanghai también incluyen túneles de metro, túneles de drenaje, tuberías de toma de agua que conducen a ríos y mares, y pasajes subterráneos en los vecindarios.