X.25 wurde als Forschungsprojekt in Englands National Physical Laboratory unter Leitung von Donald Davies begonnen, der die Konzepte von paketvermittelnden Netzwerken entwickelte. In den späten 60er Jahren wurde für das Projekt ein Testnetzwerk aufgebaut, das SERCnet (Science Engineering Research Council Network). Nach der Einarbeitung einer großen Anzahl von Erneuerungen und Ergänzungen in das System, wurde schließlich als Beschreibung eine Serie von technischen Büchern veröffentlicht. Die unterschiedlich gefärbten Einbände dieser Bücher machten die Beschreibungen als "Colour Books" bekannt und stellten den ersten Entwurf dessen dar, was sich schließlich zum X.25-Standard entwickelte.
Das generelle Konzept von X.25 war, ein paketvermittelndes Netzwerk auf dem damals unzuverlässigen analogen Telefonnetz zu erschaffen.
Ein großer Teil des X.25-Systems ist eine Beschreibung von strikter Fehlerkorrektur. X.25 hatte die Eigenschaften eines leitungsvermittelten Netzwerks, obwohl die Daten intern paketvermittelt wurden. Angebundene Rechner wurden mit einer Art Telefonnummer im X.121 Address Format beschrieben. Die so genannte Network User Address (NUA) bestand aus einem dreistelligen Ländercode, einem einstelligen Providercode und der zehnstelligen National Terminal Number.
Für lange Zeit wurde X.25 als eine Art Standleitung zwischen Rechnern für permanente Anbindungen verwendet. X.25-Netze sind auf der Welt immer noch in Benutzung, jedoch sinkt ihre Nutzung drastisch.