Греческий философ Порфирий (ок. 234—305 н.э) в своих комментариях к трактату Аристотеля Категории продемонстрировал то, что может рассматриваться как первая семантическая сеть. Чарльз С. Пирс [1199] разработал экзистенциальные графы, которые могут рассматриваться как первое формальное определение семантической сети с использованием современной логики. Инициатором исследований по семантическим сетям, проводимых в рамках искусственного интеллекта, был Росс Квиллиан [1251], основным стимулом для которого был интерес к человеческой памяти и языковой обработке. В важной статье Марвина Минского [1053] представлена одна из версий семантических сетей, основанная на использовании так называемых фреймов; фреймы служили для представления объектов или категорий и характеризовались наличием атрибутов и отношений с другими объектами или категориями. Хотя эта статья послужила важной причиной пробуждения интереса к области представления знаний как таковой, она подверглась критике за то, что в ней просто под другим углом были изложены идеи статей [132], [320], разработанные ранее в объектно-ориентированном программировании, такие как наследование и использование заданных по умолчанию значений. Однако еще не совсем ясно, в какой степени на указанные статьи по объектно-ориентированному программированию, в свою очередь, повлияли еще более ранние работы в области искусственного интеллекта, посвященные семантическим сетям.

Проблемы семантики приобрели особую остроту применительно к семантическим сетям, разработанным Квиллианом (и теми, кто стал последователем предложенного им подхода), в связи с тем, что в них использовались вездесущие и весьма неопределенные "связи IS-A", а также применительно к другим ранним формальным системам представления знаний, таким как Merlin [1079], с ее загадочными операциями "flat" и "cover". Знаменитая статья Вудса "What's In a Link?' [1613] привлекла внимание исследователей в области искусственного интеллекта к тому, что в формальных системах представления знаний должна быть точно определена семантика. Брачман [167] провел исследования по этой проблеме и предложил некоторые решения. Патрик Хейс в своей книге The Logic of Frames [635] провел еще более глубокие исследования и сформулировал утверждение, что "так называемые «фреймы» по большей части представляют собой просто новые синтаксические обозначения для фрагментов логики первого порядка". Дрю Макдермотт в своей работе Tarskian Semantics, or, No Notation without Denotation! [1022] доказывал, что модельно-теоретический подход к семантике, используемый в логике первого порядка, должен быть распространен на все формальные системы представления знаний. Однако эта идея является внутренне противоречивой; замечательно то, что сам Макдермотт пересмотрел свою позицию в работе A Critique of Pure Reason [1023]. Проявлением нового подхода стала Netl [451], сложная система семантической сети, в которой связи IS-A (называемые связями "виртуальной копии", или VC — virtual copy) были основаны в большей степени на понятии характеристик "наследования" систем фреймов или объектно-ориентированных языков программирования, чем на отношении подмножества, и были определены гораздо более точно по сравнению со связями, применявшимися Квиллианом в эпоху, предшествовавшую появлению работ Вудса. Система Netl привлекла особое внимание, поскольку предназначалась для реализации в параллельном аппаратном обеспечении для преодоления сложностей выборки информации из больших семантических сетей. Дэвид Турецкий [1512] подверг понятие наследования строгому математическому анализу. В [1381] обсуждаются сложности наследования с исключениями и показано, что в большинстве формулировок задача представления наследования является NP-полной.