Les îles Carolines furent successivement découvertes, le 22 août 1526 par le navigateur espagnol Toribio Alonzo de Salazar, à la tête de l'expédition qui avait eu pour chefs Loaysa, puis Sebastian del Cano; entre 1526 et 1528, par le Portugais Diogo da Rocha; et en 1528, par Alvaro de Saavedra qui en prit possession au nom du roi d'Espagne; les habitants lui donnèrent 2000 noix de cocos et le comblèrent de signes d'amitié. Ces voyageurs et leurs successeurs Villalobos (1542); Bernardo de la Torre (1543), Ortez de Retes (1545), Legazpi (1565), donnèrent aux îles qu'ils découvrirent les noms d'îles des Coraux, des Hommes peints, des Jardins, des Rois, des Soeurs, des Hommes barbus, appliquant ces noms à des groupes plus ou moins étendus. Les îles ont d'abord été connues sous le nom de Nouvelles-Philippines. En 1686, Francisco Lezcano donna à l'une des îles, qui est peut-être Yap, en l'honneur du roi Charles II, le nom de Caroline qui a été étendu plus tard à l'archipel tout entier. Les missionnaires espagnols établis aux Mariannes firent plusieurs voyages dans l'archipel voisin.

L'un des missionnaires qui s'étaient rendus aux Carolines, le P. Pablo Clain publia en 1697 une : Breve noticia del nuevo descubrimiento de las islas Pais (Palaos).  Vers 1700, un chef des îles Carolines ayant été jeté par la tempête dans l'une des Philippines, Francisco Padilla fut chargé de le rapatrier et en même temps de faire dans les Carolines un établissement durable; mais le P. Duberron qu'il débarqua à Sonsorol avec quatorze personnes fut tué et mangé par les habitants. En 1731, le P. Cantova s'établit à Falalep; il fut assassiné quelques mois après, son manuscrit, Descubrimiento y description de las islas de los Garbanzos, a été publié en 1881 par Fr. Carrasco dans le Bulletin de la Société de Géographie de Madrid. 

Les voyageurs espagnols Thompson (1773), Mourella (1780), Quintana (1795), Lafita (1802), Torres (1804 et 1808), Monteverde (1806); les Anglais Carteret (1768), Mortlock (4793), Wilson (1793), qui fait un tableau enthousiaste des moeurs des habitants des Palaos et de leur « aimable innocence », Gilbert et Marshall (1788), Bishop (1799); les Français Freycinet (1819), Duperrey (1824) et Dumont-d'Urville; les Russes Kotzebue (1817 et 1823), et Lutke (1828), ont visité les Carolines. 

De bonnes cartes sont dues à Duperrey et à ses officiers Bérard, Lottin et Blosseville; la relation de ce voyage a fait connaître les Carolines centrales, et celles de Dumont-d'Urville, Jacquinot, Quoy, Gaimard et A. Lesson, la géographie, la faune, la flore et l'ethnographie des Carolines orientales. L'amiral allemand Knorr a fait plus tard des études hydrographiques aux Carolines. Le voyageur russe Miklouho-Maklay a exploré Yap, les Palau et Ouleai (1876). Enfin ces îles ont été visitées par le Dr Finsch et par Hernstein (L'Exploration de l'Océanie).

Dès 1852, le colonel Coello a signalé l'avantage qu'aurait l'Espagne à occuper effectivement les Carolines pour protéger et développer le commerce entre les Philippines, la Nouvelle-Guinée, l'Australie, l'Amérique du Sud. Cet appel n'a pas été entendu. Ponapi était seulement un centre de relâche pour les baleiniers. Des négociants allemands se sont établis dans les dernières années du XIX^e siècle dans les îles occidentales ou ils importaient du tabac, des objets en fer et des boissons alcooliques. Des missionnaires anglais et américains habitaient à la même époque dans les groupes orientaux. Bien que toutes les publications anglaises et allemandes aient compris à l'époque les Carolines au nombre des colonies espagnoles, l'Allemagne et l'Angleterre protestèrent au mois de mars 1875 contre la prétention du gouvernement de Madrid de percevoir des droits de douane des bâtiments qui aborderaient aux Carolines et notamment aux Palau, où le gouverneur des Philippines avait envoyé un agent. A la suite du voyage du navire Velasco (1885), l'Espagne décida l'envoi à Yap d'un gouverneur et de quelques soldats. Le navire espagnol fut devancé par une canonnière allemande dont le commandant prit possession de l'île de Yap au nom de l'Empire (août 1885). 

Devant les vives réclamations de l'Espagne, l'empereur Guillaume consentit à soumettre la question à l'arbitrage du pape qui se prononça en faveur de l'antériorité des droits de l'Espagne; mais le gouvernement de Madrid, qui put dès lors occuper effectivement les Carolines, ne réclama pas la souveraineté des Marshall et promit à l'Allemagne de la laisser établir une station navale dans l'une des Carolines centrales ou à Yap. La chancellerie impériale a, en 1887, renoncé à exercer ce droit que la prise de possession des îles Marshall au nom de l'Allemagne rendait inutile. 

Les Carolines ont été placées par la Société des Nations sous administration japonaise après la Première Guerre mondiale. Occupées par les Etats-Unis lors du Second conflit mondial, elles ont été placées officilellement sous la tutelle de ce pays en 1947. Palau a acquis son indépendance en 1994; les autres îles, qui forment les Etats Fédérés de Micronésie l'avait déjà obtenue en 1986. Le lien politique avec les Etats-Unis reste cependant fort pour ces deux nouveaux Etats. (L. Del.).