由YAMAHA研发，2004年公开了最初的版本。 软体采用Yamaha开发的「Frequency-domain Singing Articulation Splicing and Shaping」。 先采集人类声音的标本，然后再制作歌声资料库。 但VOCALOID没有歌声资料库，实际可使用的版本由其他公司开发。

• CRYPTON
  • MEIKO
  • KAITO

• Zero-G
  • Leon
  • Lola
  • Miriam

于2007年1月发表。 同年6月至2011年4月，由クリプトン・フューチャー・メディア、ZERO-G、インターネット、AHS、ビープラッツ、キューンレコード等公司各发行了22款不同的VOALOID2歌手。 基本上是因为Crypton推出的虚拟歌手「初音ミク」才让VOCALOID2的人气大幅提高的。

• CRYPTON
  • 初音ミク
  • 初音ミク・アペンド（MIKU Append）
  • 鏡音リン・レン
  • 鏡音リン・レン act2
  • 鏡音リン・レン・アペンド
  • 巡音ルカ ★包含日文、英文双语声库
  • CV-4Cβ ★作为仿人型机器人“HRP-4C未夢”的音源，不进行公开贩售。
• Internet
  • がくっぽいど(神威がくぽ)
  • めぐっぽいど(GUMI)
  • Lily
  • ガチャッポイド(リュウト)
• AH-Software
  • SF-A2 開発コード miki
  • 歌愛ユキ
  • 氷山キヨテル
  • 猫村いろは
• Bplats
  • VY1
  • VY2
• Ki/oon
  • 歌手音ピコ

• Zero-G
  • Prima
  • Sonika
  • Tonio
• Power FX
  • Sweet Ann
  • Big-AL
• CRYPTON
  • 巡音ルカ ★包含日文、英文双语声库

于2011年6月公开了相关技术、消息及将发售的声音库。

当时原定2011年9月下旬便会发售，但是最后延到了2011年10月21日。

技术相较于前一代的VOCALOID2，VOCALOID3已经可在EDITOR内配上伴奏、混响，并且支援「Job Plugin」。

而公开时也确认VOCALOID3除了原本可用的日语及英语，还可演唱韩语、中文、西班牙文，而韩语声音库已在2011/10/21发售，西班牙语声音库已在2011 /12发售，中文声音已在2012/7发售。

原定在VOCALOID2上推出的「神调教」软件「VOCALISTENER」也以Job Plugin的形式在VOCALOID3上出现，目前已经开始发售。

VOCALOID3 Editor （主编辑器）

VOCALOID3 Editor .lang语言文件

Piapro Studio （C社附赠的编辑器）

• 已发售制品
  • めぐっぽいど(GUMI)V3
  • VY1V3
  • Mew
  • SeeU ★日文声库
  • 兎眠りおん
  • IA
  • 蒼姫ラピス
  • 結月ゆかり
  • CUL
  • LilyV3
  • がくっぽいどV3
  • VY2V3
  • MAYU
  • KAITO V3
  • ZOLA PROJECT★捆绑发售下列三个音库
    • YUU
    • KYO
    • WIL
  • YOHIOloid ★日文声库
  • 初音ミクV3
  • Merli
  • MEIKO V3
  • Mac音ナナ ★日文声库
  • kokone（心響）
  • 杏音鳥音
  • v flower（ブイフラワ）
  • 東北ずん子
  • IA ROCKS
  • galaco(ギャラ子)
  • Rana
  • ガチャッポイドV3
  • Chika
• 未发售制品
  • リング・スズネ
  • ルイ・ヒビキ
  • 洛 天依 ★日文声库
  • 杏梨ルネ
• 不进行公开发售制品
  • あきこロイドちゃん
  • 植木ロイド

• Oliver ★已发售
• Avanna ★已发售
• YOHIOloid ★已发售
• KAITO V3 ★已发售
• 初音ミクV3 ENGLISH ★已发售
• Mac音ナナ ★已发售
• MEIKO V3 ★未发售

• 洛 天依 ★中文声库，已发售
• 乐正 绫 ★已发售
• 乐正 龙牙 ☆未发售
• 徵羽 摩柯 ☆未发售
• 墨 清弦 ☆未发售
• 言和 ★已发售
• 战音Lorra ☆未发售
• 心華 ★已发售

• SeeU ★韩语声库，已发售。

• Bruno&Clara ★已发售，两位歌手单独包装。
• maika ★已发售
• ONA ★不进行公开发售

于2014年11月20日公开了VOCALOID4的消息。

VOCALOID4 Editor中最瞩目的亮点莫过于新版本搭载了使声音激烈震动从而达到极端发声效果（英文：Growl）的功能，以及混合两种声库，能够在声库间自由控制音色的“交叉合成”功能，实现了合成质量的进一步提高。

另外，VOCALOID4还搭载了能简单地通过视觉表现音调变化的“音调渲染”功能，使得软件操作界面更加简单易懂和便捷化。

• VY1V4
• 巡音ルカ V4X
• 結月ゆかり V4
• がくっぽいど V4
• めぐっぽいど(GUMI)V4
• SF-A2 開発コード miki V4
• 猫村いろは V4
• 歌愛ユキ V4
• 氷山キヨテル V4
• v flower（ブイフラワ） V4
• アルスロイド
• Sachiko
• RanaV4
• 鏡音リン・レンV4X
• Fukase
• ユニティちゃん
• マクネナナ・プラス
• 音街ウナ
• 初音ミクV4X

• CYBER DIVA
• Dex
• Daina
• Ruby
• Rose ☆未发售

• 星尘
• 初音ミクCHINESE

• UNI ☆未发售

• iVOCALOID
  • iVOCALOID-VY1
  • iVOCALOID-VY2
  • iVOCALOID 蒼姫ラピス
  • iVOCALOID メルリ
• VocaloWitter
  • VocaloWitter
  • VocaloWitter feat. 蒼姫ラピス
• Project 575
  • 小林抹茶
  • 正冈小豆
• ボカロダマ
  • 使用VY1声库的iOS游戏
• VOCALOID first
  • 使用VY1声库的iOS软件
• eVocaloid
  • 使用VY1声库的音源芯片