随着钻井自动化的发展，顶部驱动钻井法应运而生。早在二十世纪初，美国凭借旋转钻井法取得了突破，这种技术相较于顿钻法带来了显著的进步，据统计，美国近六成的石油井采用了旋转法。然而，传统的转盘钻井方式存在两个主要问题：起下钻时无法实现连续旋转，易导致卡钻；方钻杆长度限制了钻探深度，降低了效率和安全。为改善这些问题，动力水龙头和一系列辅助装置相继出现，但并未完全满足石油工人的需求。
进入八十年代，美国率先研发了TDS-3SB顶部驱动钻井系统，随后是TDS-3H、TDS-4等型号，新式高扭矩马达的引入为顶驱带来了革新。到了九十年代，整体式IDS型顶部驱动钻井装置的出现，采用紧凑的行星齿轮驱动，标志着顶驱技术实现了从TDS到IDS，从分散到整体的飞跃，带来了历史性的进步。
其中，挪威的DDM-HY-650型顶驱装置最大载荷达到6500kN，采用液压驱动，工作扭矩高达55kN.m，具有良好的扭矩和转速性能。加拿大8035E顶驱装置则具有强大的额定钻井深度和承载能力，而美国ES-7型系统则通过直流电机驱动，提供了较高的连续和间歇扭矩，适应了严格的钻井要求。国内的DQ-60D型顶驱装置拥有6000米的深钻能力，动力水龙头扭矩强大，且具有无级调速等先进功能，展现了国产顶驱的高性能。
顶部驱动钻井装置是当今石油钻井的前沿技术与装备，是近代钻井装备的三大技术成果（交直流变频电驱系统和井下钻头增压系统）之一。