Fue inventada en 1822 y probada por primera vez al año siguiente en el faro de Cordouan.
En las primeras (y más grandes) lentes Fresnel, cada sección era en realidad un prisma separado.
En los tiempos modernos se usan equipos de fresado controlado por computadora (CNC) o las impresoras 3-D para fabricar lentes más complejas.
Las lentes Fresnel se utilizan en los camiones europeos con volante a la izquierda que entran en el Reino Unido y la República de Irlanda (y viceversa, los camiones irlandeses y británicos con volante a la derecha que entran en Europa continental) para superar los puntos ciegos causados por el conductor que opera el camión mientras sentarse en el lado equivocado de la cabina en relación con el lado de la carretera en el que se encuentra el automóvil.
Las lentes de Fresnel también se han utilizado en el campo del entretenimiento popular.
La película de Pixar Wall-E presenta una lente Fresnel en las escenas donde el protagonista mira el musical Hello, Dolly!
Canon y Nikon han utilizado lentes Fresnel para reducir el tamaño de los teleobjetivos.
Las cámaras View y de gran formato pueden utilizar una lente Fresnel junto con el vidrio esmerilado, para aumentar el brillo percibido de la imagen proyectada por una lente sobre el vidrio esmerilado, ayudando así a ajustar el enfoque y la composición.
Los sistemas de lentes Lighthouse Fresnel generalmente incluyen elementos prismáticos anulares adicionales, dispuestos en cúpulas facetadas encima y debajo del Fresnel planar central, para captar toda la luz emitida por la fuente de luz.
Una mayor transmisión de luz a distancias más largas y patrones variados hicieron posible triangular una posición.
Las lentes de vidrio Fresnel también se utilizan en instrumentos de iluminación para teatro y películas (ver linterna Fresnel); tales instrumentos a menudo se denominan simplemente Fresnels.
Los portaaviones y las estaciones aéreas navales suelen utilizar lentes Fresnel en sus sistemas ópticos de aterrizaje.
Dado que las lentes de plástico Fresnel se pueden hacer más grandes que las lentes de vidrio, además de ser mucho más baratas y ligeras, se utilizan para concentrar la luz solar para calentar en cocinas solares, en forjas solares y en colectores solares utilizados para calentar agua para uso doméstico.
Una aplicación fue precalentar agua en la central eléctrica de carbón Liddell, en Hunter Valley, Australia.
Las lentes de Fresnel se pueden utilizar para sinterizar la arena, lo que permite la impresión 3D en vidrio.