Už v roku 1992 začala Toyota súbežne skúmať technológie hybridného, vodíkového a elektrického pohonu. O štyri roky neskôr sa verejnosti predstavilo prvé vozidlo na palivové články, postavené na pôvodnom modeli Toyoty RAV4. Zatiaľ čo hybridné vozidlá si po uvedení na trh zákazníci rýchlo obľúbili, vodíková technológia sa postupne zdokonaľovala, aby dokázala prvým záujemcom zaručiť najvyššiu možnú funkčnosť, spoľahlivosť a bezpečnosť.
V roku 1996 sa predstavilo prvé vozidlo Toyota na vodíkové palivo, postavené na modeli RAV4.
Následné koncepčné vozidlá využívali podvozok modelu Highlander. Od roku 2001 vykonáva Toyota jazdné skúšky v Japonsku s cieľom zistiť, ako technológia funguje v reálnych jazdných podmienkach.
Prvý model s vysokotlakovým zásobníkom na vodík dokázal ponúknuť dlhší dojazd ako vozidlá s klasickým spaľovacím motorom.
Koncepčný model, na ktorom bola postavená Toyota Mirai, používal dvojicu vodíkových zásobníkov pod podlahou vozidla.