Samostrel ima dugu i dobro dokumentiranu povijest u Europi, s izvorima koji se vraćaju u klasičnu antiku. Najranije Reference dolaze od rimskog pisca Vegetija (Epitoma Rei Militaris, 4. – 5. stoljeće), koji opisuje oružje koje naziva arcuballista ili manuballista: ručni luk na drvenom ložu, napinjan s mehaizmom poluge. Iako su ovi rimski modeli bili jednostavniji od kasnijih srednjovjekovnih samostrela, pokazuju da je je principi bio poznat već rano.
Nakon pada Zapadnorimskog Carstva, samostrel nestaje nekoliko stoljeća iz pisanih izvora, ali se snažno vraća u 10. i 11. stoljeću. Bayeuxska tapiserija (ok. 1070) sadrži najraniju srednjovjekovnu sliku europskog samostrela u upotrebi, tijekom Bitke kod Hastingsa (1066). Od 12. stoljeća, kroničari poput Ordericia Vitalija i Williama od Malmeburyja opisuju samostrel kao oružje s velikom sposobnošću probijanja. Papa Inocent II osudio je njegovu upotrebu protiv kršćana na Drugom lateranskom saboru 1139., što je ojačalo ugled oružja kao "bezbožnog ali smrtonosno učinkovitog".
U 13. i 14. stoljeću, samostrel je bila standardna oprema u mnogim Europskim vojskama. Gradovi kao što je Genova bili su poznati po svojim profesionalnim streličarima sa samostrelom, opisanima od strane između ostalih Frossarta u njegovim kronikama Stogodišnjeg rata. Mehanička poboljšanja — kao što su valjak, napreza pojas i kasnije dijeleni valjak — omogućila su veće sile natega, zbog čega su teške čelične obale luka postale uobičajene od 14. stoljeća.
Do 16. stoljeća, samostrel je ostao važan pored rana vatrenog oružja. Tek s pojavom hakapeškog i mušketnog metka, samostrel je postepeno nestao s europskog bojnog polja, iako je ostao dugo u upotrebi za lov i sport.