Pada zaman kekaisaran Romawi, struktur tenda mulai dikembangkan secara lebih kompleks. Ini memungkinkan tenda diaplikasikan pada bangunan yang sifatnya permanen. Salah satu contohnya adalah atap tenda pada struktur Colosseum yang bisa dibuka tutup sesuai kebutuhan.

Perkembangan penggunaan membran sebagai penutup atap permanen dimulai dari sebuah struktur yang dibuat oleh Walter Bird, seorang insinyur dari Amerika Serikat tahun 1940-an. Waktu ini, pemerintah Amerika Serikat membutuhkan dome atau kubah yang dibuat dengan material tipis dengan rangka yang sedikit. Tujuannya adalah agar sinyal radar tidak terganggu.

Setelah berhasil membuat struktur dome itu, Bird merasa tertarik untuk membuatnya lagi. Dia kemudian membuat kolam renang menggunakan struktur tensile. Hasil karya Bird ini ternyata sukses menarik perhatian banyak orang. Pada waktu itu, atap semacam ini menjadi tren gaya baru dalam desain bangunan. Di sinilah mulai banyak orang yang melihat potensi atap tenda atau tensile yang sesungguhnya.

Tahun 1940 sampai tahun 1950-an, perkembangan tensile sagat pesat. Namun, baru pada tahun 1960-an material terbaik untuk tenda membran berhasil dibuat. NASA melakukan kolaborasi dengan Dupont untuk membuat material ringan namun tahan api untuk dipakai oleh para astronot ke luar angkasa. Ketika itu, dirancanglah material PTFE fiberglass dan pengaplikasiannya untuk berbagai industri mulai dilakukan. Selain tidak mudah menghantarkan api, material ini memiliki kekuatan yang sama dengan baja (dengan ketebalan yang sama).

Melihat potensi yang dimiliki material ini, Bird yakin bahwa PTFE fiberglass sangat cocok digunakan untuk proyek tensile yang dibuatnya. Selain itu, Bird juga menemukan kelebihan lain yakni kemampuan material ini untuk membersihkan diri/self cleaning saat hujan turun sehingga dianggap paling cocok untuk membuat atap.

Bird lalu menghubungi perusahaan yang bisa memproduksi material tersebut untuk menjalin kerja sama. Dari hasil pengembangan lebih lanjut, pada tahun 1972 lahirlah struktur tensile membrane permanen pertama di dunia. Sampai saat ini, bangunan yang berada di Laverne, California tersebut masih gagah berdiri dan aktif digunakan.

Setelah proyek pertama tersebut, muncullah proyek-proyek besar lainnya. Beberapa di antaranya adalah Detroit Silver Dome yang dibangun tahun 1975, Terminal Haji Arab Saudi yang dibuat tahun 1980 dan Denver National Airport tahun 1992.