Оптические иллюзии применялись еще в Древней Греции. Ярким примером тому является Парфенон, расположенный в античном афинском Акрополе. Парфенон был построен архитектором Калликратом в 447-438 годах до н. э. В случае с этим древним храмом, архитектор с помощью иллюзий хотел подчеркнуть величие сооружения. Используя такие приемы, как слегка утолщенные угловые колонны, загнутые внутрь пилоны и пол, который в центре сооружения выше на 6 см, Калликрат хотел скорректировать и довести до совершенства зрительное восприятие постройки в целом, которая кажется большей по размеру, чем есть на самом деле.
Античные мастера, как древнегреческие, так и древнеримские, успешно пользовались своими знаниями законов оптики и перспективы, создавая необычные мозаики с оптическими иллюзиями. Такими мозаиками зачастую украшали пол. Эти знания снова начали использовать в эпоху Возрождения. Художники и архитекторы создавали иллюзорные полы в строгом научном дизайне. Ярким примером таких оптических иллюзий является пол в соборе аргентинского города Сальта.
Одним из самых известных мастеров оптических иллюзий стал художник-график Мауриц Корнелис Эшер. Он хоть и не был архитектором, зато создавал рисунки невероятных трехмерных зданий, используя свои знания психологии восприятия трехмерного пространства. Среди самых известных его рисунков и литографий с изображением оптических иллюзий в архитектуре можно назвать «Водопад» (1961) и «Относительность» (1953).
Оптические иллюзии в архитектуре используются не только в домах, а могут быть воплощены в форме мостов (работы Сантьяго Калатрава), беседок, отдельных скульптур и рисунков на фасадах зданий (дом таможенной службы в Мельбурне, Австралия).