Первый значок ГТО в СССР был изготовлен из сплава меди и латуни, а в качестве покрытия использовались горячие эмали. Позже знаки стали делать из алюминия, а в качестве покрытия использовать холодные эмали.
Первый проект значка разработал 15-летний школьник Владимир Токтаров, а идею воплотил в жизнь популярный художник Михаил Ягужинский. Сначала значки изготавливали из серебра и бронзы, а затем их покрывались эмалью, также на знаки набивались номера. Награждение значком ГТО сопровождалось выдачей специальных документов, которые подтверждали обладание значком.
К началу Великой Отечественной войны подготовка в рамках ГТО была пройдена преобладающим большинством военнослужащих авиации и сухопутных войск. Многие герои ВОВ имели значок отличия ГТО в СССР. Количество людей сдавших норматив в период 1931 - 1941 годов достигло шести миллионов, а в 1977 году насчитывалось свыше 52 миллионов. В 1972 - 1975 годах нормы и требования комплекса выполнили свыше 58 миллионов человек.
В эпоху Холодной войны, когда советские власти и власти США во всю разворачивали ядерную гонку вооружения, в 1968 году, в ГТО было принято решение внести владение способами защиты от ядерного удара.
История комплекса ГТО насчитывает множество изменений нормативной части, которые начались еще с конца 30-х годов, когда ГТО был на пике популярности и возникла необходимость в улучшении его содержания.