El término largometraje comenzó a utilizarse para referirse a la película principal presentada en un cine y a la que se promocionaba o anunciaba. El término se utilizó para distinguir la película más larga de los cortometrajes (denominados «shorts») que solían presentarse antes de la película principal, como los noticiarios, los seriales, los dibujos animados, las comedias de acción real y los documentales. No hubo un aumento repentino de la duración de las películas hasta llegar a las definiciones actuales de largometraje; la película «destacada» en un programa cinematográfico a principios de la década de 1910 pasó gradualmente de dos a tres o cuatro bobinas. Los primeros largometrajes se produjeron en Estados Unidos y Francia, pero se estrenaron en escenas individuales (cortometrajes). Esto dejaba a los exhibidores la opción de proyectarlas solas, de ver una combinación incompleta de algunas películas o de proyectarlas todas juntas como una serie de cortometrajes.
Los primeros largometrajes eran en su mayoría películas de estilo documental sobre acontecimientos notables. Algunas de las primeras producciones de largometraje fueron películas de combates de boxeo, como The Corbett-Fitzsimmons Fight (1897), Reproduction of the Corbett-Jeffries Fight (1899) y The Jeffries-Sharkey Fight (1899). Algunos consideran que The Corbett-Fitzsimmons Fight, de 100 minutos de duración, es el primer largometraje documental, pero se caracteriza más bien como un programa deportivo, ya que incluía el combate de boxeo completo sin editar. En 1900 se realizó el documental In the Army. Tenía una duración de más de una hora y trataba sobre las técnicas de entrenamiento del soldado británico. Inauguración de la Commonwealth australiana (1901) duraba 35 minutos, «seis veces más que cualquier otra película australiana anterior», y ha sido calificada como «posiblemente el primer largometraje documental realizado en Australia». La compañía estadounidense S. Lubin estrenó en enero de 1903 una obra de la Pasión titulada Lubin’s Passion Play en 31 partes, con un total de unos 60 minutos. La compañía francesa Pathé Frères estrenó otra obra de la Pasión, The Life and Passion of Jesus Christ, en mayo de 1903 en 32 partes que duraban unos 44 minutos.
Definido por su duración, el primer largometraje dramático fue la película australiana de 60 minutos The Story of the Kelly Gang (1906). Del mismo modo, el primer largometraje europeo fue la película de 90 minutos L’Enfant prodigue (Francia, 1907), aunque se trataba de una grabación sin modificar de una obra de teatro; el primer largometraje europeo adaptado directamente para la pantalla, Los Miserables, vino de Francia en 1909. El primer largometraje ruso fue Defensa de Sebastopol, en 1911. Los primeros largometrajes italianos fueron El infierno (1911), ¿Quo Vadis? (1913), Los últimos días de Pompeya (1913) y Cabiria (1914). Los primeros largometrajes británicos fueron el documental With Our King and Queen Through India (1912), filmado en Kinemacolor, y Oliver Twist (1912). Los primeros largometrajes estadounidenses fueron Oliver Twist (1912), From the Manger to the Cross (1912), Cleopatra (1912) y Richard III (1912). El actor Frederick Warde protagonizó algunas de estas adaptaciones cinematográficas. El primer largometraje asiático fue la película japonesa The Life Story of Tasuke Shiobara (1912), el primer largometraje indio fue Raja Harishchandra (1913), el primer largometraje sudamericano fue O Crime dos Banhados (1913), de Brasil, y el primer largometraje africano fue Die Voortrekkers (1916), de Sudáfrica. En 1913 también se estrenó el primer largometraje chino, Nan Fu Nan Qi, de Zhang Shichuan.
En 1915 se producían más de 600 largometrajes al año en Estados Unidos. A menudo se cita incorrectamente que El nacimiento de una nación (1915) fue el primer largometraje estadounidense. El año más prolífico en la producción de largometrajes en Estados Unidos fue 1921, con 682 estrenos; el número más bajo fue en 1963, con 213. Entre 1922 y 1970, Estados Unidos y Japón se alternaron como líderes en la cantidad de producción de largometrajes. Desde 1971, el país con mayor producción de largometrajes es la India, que produce mil películas en más de doce idiomas indios cada año.