První osadníci
Huntsville je pojmenován po Johnu Huntovi. Ten byl prvním osadníkem pozemků v okolí parku Big Spring. Hunt však svůj nárok nezaregistroval správně. Oblast koupil Leroy Pope, který jí vnutil název Twickenham na počest rodné vesnice svého příbuzného Alexandra Popea.
Twickenham byl pečlivě naplánován. Ulice byly budovány ve směru od severovýchodu k jihozápadu na základě Velkého pramene (viz obrázky níže). Kvůli protianglickým náladám během války v roce 1812 byl však název města změněn na Huntsville na počest Johna Hunta, který byl nucen se přestěhovat na jiné pozemky jižně od nového města.
John Hunt i Leroy Pope byli svobodní zednáři a zakládající členové lóže Helion.
Založení společnosti 1811
V roce 1811 se Huntsville stal prvním oficiálním městem v Alabamě. Za rok narození města je však považován rok 1805. To byl rok příchodu Johna Hunta. Sezikové výročí města se konalo v roce 1955 a dvousté výročí bylo oslaveno v roce 2005.
Nově vznikající odvětví
Rychlý růst Huntsville byl způsoben bavlnářským a železničním průmyslem. Do oblasti se přistěhovalo mnoho bohatých plantážníků z Virginie, Georgie a Karolíny. Čtyřiačtyřicet delegátů, kteří se sešli v Huntsville, sepsalo ústavu nového státu Alabama. V ústavě nového státu bylo uvedeno, že Huntsville je prvním hlavním městem Alabamy. To bylo dočasné pouze na jedno legislativní zasedání. Poté bylo hlavní město přesunuto na další dočasné místo, do Cahawby, dokud zákonodárný sbor nezvolil za trvalé místo Montgomery.
V roce 1855 byla přes Huntsville postavena železnice Memphis a Charleston. Stala se první železnicí, která spojila pobřeží Atlantiku s dolním tokem řeky Mississippi.
Občanská válka
Huntsville se v roce 1861 nejprve postavil proti vystoupení z Unie, ale poskytl mnoho mužů pro obranu státu. V bitvě u Manassasu bojoval 4. alabamský pěší pluk pod vedením plukovníka Egberta J. Jonese z Huntsville. Byla to první velká bitva americké občanské války. Čtvrtý alabamský pěší pluk, v němž byly dvě roty z Huntsville, byl prvním alabamským vojskem, které bojovalo ve válce. Osm válečných generálů se narodilo v Huntsville nebo v jeho okolí.
Po občanské válce
Po občanské válce se Huntsville stal centrem bavlnářských továren, například Lincoln, Dallas a Merrimack. Každá továrna měla svou vlastní obytnou komunitu. Její součástí bylo vše, co dělníci v továrně potřebovali (školy, kostely, obchody s potravinami, divadla a železářství, vše v docházkové vzdálenosti od továrny).
Velká hospodářská krize 30. let 20. století
Ve 30. letech 20. století došlo v Huntsville k poklesu průmyslu v důsledku velké hospodářské krize. Huntsville se stal známým jako hlavní město řeřichy na světě, protože se v oblasti sklízela. V okrese Madison se v této době produkovalo nejvíce bavlny v Alabamě.
Druhá světová válka
V roce 1940 byl Huntsville stále malým klidným městem s pouhými 13 150 obyvateli. To se však rychle změnilo se začátkem druhé světové války. Huntsville byl vybrán jako místo, kde se nacházel Huntsville Arsenal s chemickými a muničními výrobními závody. V roce 1949 byl arzenál téměř uzavřen, když přestal být potřebný, ale dočkal se nového života, když generálmajor Holger Toftoy s podporou senátora Johna Sparkmana přesvědčil americkou armádu, aby si Huntsville vybrala jako místo pro svůj program výzkumu raket. V roce 1950 přivedl generál Toftoy do Redstone Arsenal německého raketového vědce Wernhera von Brauna a jeho tým, aby zde vyvíjeli to, co se nakonec stalo vesmírným programem Spojených států.
Let do vesmíru
8. září 1960 americký prezident Dwight D. Eisenhower slavnostně vysvětil Marshallovo středisko vesmírných letů v Huntsville.
Městu se přezdívá "Raketové město", protože má blízko k americkým vesmírným misím. Huntsville byl důležitý při vývoji vesmírných technologií. Již od 50. let 20. století, kdy se německým vědcům v čele s Wernherem von Braunem, které do Spojených států přivedla na konci druhé světové války operace Paperclip, podařilo vyvinout rakety pro americkou armádu. Jejich práce zahrnovala konstrukci rakety, která vynesla do vesmíru první americkou družici a astronauty.
Raketa Saturn V, která byla použita při pilotovaných misích na Měsíc v rámci programu Apollo, byla vyvinuta v Marshallově středisku vesmírných letů. Huntsville hraje i nadále důležitou roli v programech Spojených států pro raketoplány a Mezinárodní vesmírnou stanici.
Po ukončení programu Apollo v 70. letech 20. století byla ekonomika Huntsville téměř ochromena a její růst se téměř zastavil. Vznik raketoplánu a stále se rozšiřující oblast protiraketové obrany v 80. letech 20. století pomohly Huntsville k oživení, které pokračovalo i v 21. století.
