هسته مداد که به اشتباه سُرب نامیده می شود، از یک عنصر طبیعی به نام گرافیت است، که در دریاچه انگلستان در سالهای 1500 میلادی کشف شد. گرافیت به عنوان یک ابزار برای علامت گذاری استفاده می شود.

در زمان های گذشته، قلم سرب با پاپیروس استفاده می شد. یکی از مزیت های منحصر به فرد قلم سرب این است که نیازی به منبع جوهر ثانویه ندارند. کاغذ در قرن اول میلادی در چین اختراع شد، در حالی که تا قرن هشتم به اروپا نرسید تا زمانی که اولین کارخانه کاغذسازی در قرن 13 ساخته شد. این بدان معنی است که توسعه سیستم های نوشتاری در آسیا بسیار محبوبتر از اروپا بوده است.

در قرون وسطی، نویسندگان دست نوشته های خود را با قلم سرب یا قلم نقره بر روی صفحات کاغذی می نوشتند.

در اوایل قرن شانزدهم، مردم محلی مقدار زیادی از گرافیت جامد را در Borrowdale در دریاچه ای در انگلستان کشف کردند. شیمی و فلز کاری هر دو دانشی بودند که منجر به نام گذاری این عنصر اثرگذار به گرافیت یا سُرب سیاه شد.

یک اشتباه که در بسیاری از زبان های سراسر جهان رایج شده این است که در آن کلمه مداد را به عنوان “قلم هدایتگر” ترجمه کرده اند. اصطلاح مداد اولین بار برای توصیف ابزار نوشتار گرافیکی در پایان قرن شانزدهم استفاده شد. این واژه در لاتین به معنی دُم کوچک است که برای توصیف یک قلم موی نقاشی یا قلم سربی استفاده شده و برای اولین بار پس از تاریخ کلاسیک و در پایان قرن پنجم استفاده شد.

یک هدف ثانویه و به مراتب سودآورتر نیز توسط ارتش کشف شد که از گرافیت به عنوان یک پوشش برای قالب گلوله توپ استفاده می کردند. همچنین یک قانون در سال 1752 برای محافظت گرافیت از سرقت، با مجازاتی از جمله شلاق، کار سخت یا حمل و نقل تصویب شد؛ به طوری که ارزش گرافیت 1300 پوند در هر تن معادل 169.300 پوند امروز شد.

کاربرانی که از گرافیت استفاده می کردند کشف کردند که گرافیت نه تنها بر روی دست اثر باقی می گذارد؛ بلکه در دست شکننده است.

معادن Borrowdale تنها منبع بزرگ گرافیت با کیفیت بود و مداد آن به چندین کشور اروپایی صادر شد. افسر ارتش فرانسه نیکولاس ژاک کانت، ترکیبی از پودر رُس و گرافیت را تولید کرد که این موفقیت غیرمنتظره به تولید انحصاری مداد بریتانیایی با کیفیت پایان داد. Conte کسی که به عنوان یک شیمیدان، فرآیند تولید را توسعه داد و متوجه شد که استفاده از مقادیر مختلف رُس و گرافیت باعث می شود که نشانه گذاری مداد سخت تر یا نرم تر باشد که امروزه با مقیاس HB سنجیده می شود؛ این مقیاس از درجه مداد بر اساس سختی و سیاهی می باشد.

پوشش چوبی در اطراف گرافیت، ابتدا توسط یک زوج ایتالیایی به نام های Lyndiana and Simonio Bernacotti در اوایل دهه 1560 به وجود آمد. طراحی آن به صورت یک چوب خم شده، که در آن گرافیت قرار گرفته بود. قدیمی ترین نمونه مداد نجاری متعلق به قرن هفدهم است که در سقف یک خانه آلمانی که در آن دوره ساخته شده بود، یافت شد.

عدم اطمینان در مورد هویت نخستین تولید کننده مداد وجود دارد، اگرچه احتمال می رود که او از نورنبرگ آلمان بوده است.
“Hannss Baumann” از نورنبرگ، که در تاریخ 7 فوریه 1659 درگذشت، و نام او به عنوان سازنده مداد شناخته شده است.
در سال 1812، اولین مداد چوبی آمریکایی توسط ویلیام مونرو ساخته شد و در اواخر قرن نوزدهم روزانه در ایالت متحده بیش از 240.000 مداد استفاده می شده است.

استفاده از یک چاقوی کوچک برای تیز کردن یک مداد به طور طبیعی به یکی از ابزارهای نوشتاری تبدیل شد. اولین ثبت اختراع برای دستگاه تیز کننده مداد برای برنارد لسیمون ریاضیدان فرانسوی در سال 1828، صادر شد. اگرچه بیست سال قبل تر تیز کننده مداد در مقیاس بزرگتری تولید شده بود. در اواخر قرن نوزدهم دستگاهی اختراع شد که مداد را تیز می کرد و در عین حال شکستن مغزی مداد را کاهش می داد.

تیزکننده های الکتریکی مداد ابتدا در آغاز قرن بیستم ظاهر شدند؛ اما در دهه 1940 مشهور شدند. در جنگ جهانی دوم، نگرانی در مورد هر دو مورد چوب و سرب وجود داشت؛ همین طور تیز کننده های چرخشی سنتی را غیرقانونی شمردند.

در حالی که مداد هرگز حاوی هسته محتوی سرب نبوده، اما موارد زیادی از مسمومیت با سرب وجود دارد که این مورد به علت رنگ مبتنی بر سرب در پوشش بیرونی مداد است. خطر ابتلا به مسمومیت با سرب به طور چشمگیری افزایش می یابد در صورتی که کاربر علاقه مند به جویدن و یا مکیدن انتهای مداد باشد.

تولید کننده های اولیه به ظاهر مدادهای چوبی خود افتخار می کنند و بنابراین از چوبهایی با کیفیت بالا استفاده می کردند. سنت نقاشی با مداد در اواخر قرن هجدهم آغاز شد و مشهورترین مداد رنگی اولیه توسط شرکت L & C Hardmuth از اتریش در سال 1890 ساخته شد. آن ها یک مداد رنگی زرد شناخته شده به نام Koh-I-Noor را ساختند؛ انتخاب رنگ زرد کاملا به صورت تصادفی و با گرافیتی با کیفیت بالا همراه بود.

همانند بسیاری از جنبه های طراحی مداد، سادگی معادل موفقیت است. شکل شش ضلعی توسط Ebenezer Wood در اواسط قرن نوزدهم معرفی شد. احتمال دارد که این ویژگی در طراحی به این دلیل سودمند باشد که یک مداد شش ضلعی و یا هشت ضلعی در هنگام قرار دادن روی سطح شیب دار سُر نمی خورد در نتیجه این طراحی هم برای تولید کننده و هم مصرف کننده سودمند خواهد بود.