In 1880 ontdekken onderzoekers als Pasteur, Koch en Ehrlich met behulp van dierproeven de verwekkers van enkele belangrijke ziektes, zoals difterie en hondsdolheid. Door de ontwikkeling van sera en vaccins wordt het mogelijk deze ziektes te bestrijden. Helaas groeit de dierproef hierdoor in status. Het aantal dierproeven neemt vanaf die tijd enorm toe.
Met de groei van het aantal dierproeven neemt ook het verzet toe. Redactieleden van het maandblad Androcles, dat zich richt op de 'belangen der dieren', vormen in 1890 De Nederlandse Bond tot Bestrijding der Vivisectie. Door het publiek te informeren over dierproeven hoopt de bond de afschaffing van vivisectie te bewerkstelligen.
In de eerste jaren heeft de NBBV een intiem karakter. De leden publiceren artikelen in Androcles en schrijven en vertallen losse geschriften over vivisectie. Het werk wordt op een gegeven moment teveel en in 1897 roept de bond een algemene ledenvergadering bijeen, waarin de statuten worden vastgelegd. Hierop wordt koninklijke goedkeuring verkregen en op 1 juli 1897 is de NBBV een erkende rechtspersoon. De bond telt dan ongeveer 600 leden. Androcles wordt officeel het bondsorgaan.
Tegenstanders van de dierproeven hebben altijd in een moeilijke positie verkeerd. Niet zelden en met name in de beginperiode van de anti-vivisectie beweging zijn zij belacheljik gemaakt en afgeschilderd als sentimentele dwepers, die ook nog eens niet wisten waar ze het over hadden. De wetenschap is lange tijd een zeer besloten gemeenschap geweest; niemand wist precies wat er zich achter de gesloten deuren van de universiteiten en laboratoria afspeelde. Alleen de onderzoeker zou kunnen oordelen over het nut van een experiment. Om hieraan tegenwicht te bieden publiceerdt de NBBV in haar orgaan gegevens over dierproeven, onder andere afkomstig uit het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde.
De eerste decennia van haar bestaan richt de NBBV zich voornamelijk op vivisectie in het onderwijs en de geneeskunde. In 1898 houdt zij een enquête onder zo'n 2000 Nederlandse medici over het nut van vivisectie. Universiteiten schrijven rond de eeuwwisseling nog prijsvragen voor studenten uit, waarvoor vivisectie vereist was. In die tijd voeren veel onderzoekers hun experimenten nog thuis uit, op hun eigen huisdieren, omdat deze makkelijk voorhanden zijn. Later is men overgegaan tot het fokken van speciaal voor experimenteel onderzoek bestemde dieren.
De NBBV vindt vivisectie in alle gevallen - los van de vraag of een experiment nuttig is - ethisch ontoelaatbaar en spreekt haar leden aan op hun 'zedelijkheidsgevoel'. Iemand die een dier gebruikt voor zijn eigen experimenteerdrift zal ook minder gevoelig worden voor ten opzichte van zijn medemens, is een in die tijd veel gehoord argument. In het orgaan van de vereniging verschijnen in de jaren '10 artielen over proeven op mensen; ziekenhuispatienten, ter dood veroordeelden en kinderen. Voor Proefdiervrij is ieder vorm van onvrijwillige deelname aan experimenten, of het nu mensen of dieren betreft, onaanvaardbaar.
Naast omvorming van de publieke opinie probeert de vereniging doormiddel van wettelijke regelingen haar doel te bereiken. In 1906 stuurt de NBBV een verzoek aan de minister van Binnenlandse Zaken tot directe beperking van de vivisectie. Dit levert binnen de bond een verhitte discussie op, omdat zo'n beperking vivisectie gedeeltelijk legitimeert. Binnen de Engelse anti-vivisectie beweging, de grote voorloper in de strijd tegen dierproeven, heeft altijd een scheiding bestaan tussen groepen die beperking (restrictionisten) of totale aschaffing (abolitionisten) nastreven.
In Nederland zijn deze groepen steeds blijven samenwerken. Men is het erover eens dat iedere beperking een stap vooruit zal zijn.
Voor- en tegenstanders van vivisectie hebben in het begin van de discussie hun argumenten kracht bijgezet met verwijzigingen naar de bijbel: God heeft de mens aangewezen als hoeder over de andere levende wezens. Sommigen zien dit als een vrijbrief voor het gebruik van andere wezens ten bate van mensen, want mensen zouden hoger staan dan (andere) dieren. Tegenstanders van dierproeven zien hierin echter een pleidooi voor een verantwoordelijk omgang met andere wezens op basis van naastenliefde. Felix Ortt, voorzitter van de NBBV van het eerst uur en actief tot aan zijn dood, vergeleek dierproefbestrijders eens met de eerste christenen, die weigerden mee te werken aan maatregelen die tegen hun geweten in gingen.
Sinds de jaren '10 besteedt de NBBV aandacht aan geneeskunde zonder dierproeven. Vanaf 1928 geeft de NBBV samen met de Vereniging voor Natuurgeneeswijze een blad uit genaamd Uitkomst, waarbij de nadruk op dierproefvrije geneeskunde ligt. Hiermee worden ook de activiteiten van de NBBV in een grotere kring bekend. Een aantal leden stapt als gevolg van deze samenwerking op en gaat zelfstandig verder als de Anti-Vivisectie Stichting.
1940
In 1940 wordt op initiatief van het bestuur van de NBBV de Stichting Leerstoel voor Vivisectie Vrije Geneeskunde opgericht. Doel hiervan is het instellen van bijzondere leerstoelen aan universiteiten in ons land om dierproefvrije geneeskunde te ontwikkelen. De reguliere geneeskunde is echter een machtig bolwerk waar veranderingen niet met open armen ontvangen worden. Het duurt nog tot 1985 eer de leerstoel een feit is, onder de naam Dierproefvraagstukken.
In de Tweede Wereldoorlog duiken veel organisaties onder, zook de NBBV. Het blad blijft nog tot 1943 verschijnen, zij het in beperkte oplage en omvang vanwege het papiergebrek. de activiteiten staan op een laag pitje; wel verschijnen nog enkele geschriften in die periode. Veel materiaal is in deze periode verloren gegaan. Na de oorlog komt de vereniging weer langzaam op gang en ook het blad 'Onze strijd' verschijnt weer vanaf 1945. De zalennood en het papiergebrek zorgen er echter voor dat verspreiding van informatie op grote schaal onmogelijk is; dit neemt vanaf 1947 pas weer grotere vormen aan.
Na de Tweede Wereldoorlog wordt het aandachtsveld van de NBBV verbreed. Vanaf 1945 verspreidt de vereniging op grote schaal zogenaamde 'waarschuwingen'. Met deze kaarten waarschuwt zij mensen die via advertenties in kranten en bladen een nieuw tehuis voor hun huisdier zoeken. Maar al te vaak bleek de beloofde 'poezenmand' de vorm te hebben van een stalen hokje in een laboratorium. Dankzij jarenlange inspanning van Proefdiervrij mogen dieren uit huiselijke kring vanaf 1997 niet meer voor proeven gebruikt worden.
In de jaren '50 bedenkt de mens een nieuw 'uitje' voor het dier: de ruimtevaart. Rusland stuurt in 1957 de eerste hond de ruimte in. Dit roept in het Westen verzet op, niet zozeer vanwege het diermisbruik, maar meer uit angst voor een machtig Rusland. Als de Amerikaanse ruimtevaart later twee aapjes met een raket in een baan om de aarde brengt protesteren slechts weinigen. De NBBV stuurt een protest naar de ambassadeurs van de USA en de USSR. Op dit moment hebben al heel wat dieren met electroden in hun hersenen een duizelingwekkende vlucht door de ruimte gemaakt.
Uit een landelijke enquete van '62/'63 blijkt dat in die periode in 175 laboratoria en instellingen in Nederland 2,5 miljoen proefdieren zijn gebruikt. Hoewel een wettelijke regeling al lang op haar programma stond, besteedt de NBBV vanaf dat moment al haar energie aan beperking van het aantal dierproeven via de wet, De ingediende wetsontwerpen legitimeren echter vrijwel allemaal de bestaande vivisectie en beschermen eerder degene die de proef uitvoert dan degene die eronder lijdt, het proefdier, De enige verbetering die met de wet bereikt wordt is dat er strengere regels voor de verzorging van proefdieren komen. Ook komt er een vergunningenstelsel voor degenen die dierproeven mogen verrichten. De wettelijke regeling werd in 1977 een feit, maar werd pas in 1986 volledig in de Wet op de dierproeven aangebracht, zoals het verbod om een dier te gebruiken als er een alternatief voor de proef bestaat.
In de jaren '60 blijft handel in dieren een belangrijk aandachtspunt, De dierenmarkten, zowel legale als illegale, tieren welig. De NBBV probeert mensen te wijzen op hun verantwoordelijkheid met betrekkint tot hun huisdieren. Ook de handel en vangst van in het wild levende dieren levert veel weerstand op. In drie jaar tijd worden tussen de twee- en driehonderdduizend apen van India naar de VS vervoerd. Tijdens het transport sterven velen van hen wegens kou of gebrek aan ventilatie. De apen die wel levend aankomen wacht een zo mogelijk nog erger lot: als proefkonijn voor onderzoek naar onder andere polio. Dankzij de inspanning van Proefdiervrij is het gebruik van dieren uit het wild voor onderzoek nu verboden.
In 1979 werd 24 april, op initiatief van de Engelse organisatie 'International Association Against Painful Experiments on Animals' (de IAAPEA bestaat sinds 1969), uitgeroepen tot Wereldproefdierendag. De 24e april is de geboortedag van Lord Dowding (overleden in 1970) die in zijn leven fel van leer trok tegen het proefdiergebruik. Zijn vrouw, Lady Dowding, nam later een groot deel van zijn werk over. De naam Dowding is nog steeds verbonden aan een Engels fonds dat financiële middelen verstrekt om onderzoek te stimuleren zonder gebruikt te maken van proefdieren.
De Verenigde Naties hebben 24 april erkend als dag om alle proefdieren te herdenken.
Al sinds de oprichting van de NBBV is afschaffing van dierproeven in het onderwijs een belangrijk streven geweest. Bij de brief van de vereniging aan de regering in 1906 stond afschaffing van vivisectie in het onderwijs bovenaan. Individuele studenten hadden sinds die tijd weliswaar bezwaar gemaakt tegen het doen van proeven, maar dit hield in dat ze hun studie zouden moeten staken. Vanaf eind jaren '70 wordt het verzet groter en georganiseerder. In 1980 wordt daarom op initiatief van de NBBV het Inter Universitair Overleg Diergebruik opgericht. Hierin praten studenten van verschillende universiteiten met elkaar over alternatieven voor dierproeven in het onderwijs. In 1987 zag het InterNICHE het licht, een Europees Netwerk van studenten en docenten die weigeren dierproeven te doen.
De strijd om afschaffing van een van de wreedste dierproeven, de LD-50 test, is nog maar kort geleden gewonnen. LD betekent Lethale Dosis, ofwel dodelijke dosis. Het getal 50 staat voor het percentage dieren dat tijdens deze proef minimaal moet sterven. Gebeurt dit niet, dan wordt de test overgedaan. Met deze test wordt het giftigheidsgehalte van uiteenlopende stoffen gemeten die voorkomen in onder andere medicijnen, cosmetica, wasmiddelen en bestrijdingsmiddelen. De dieren die de proef overleven worden vervolgens alsnog gedood om te onderzoeken welk effect de stof op hun organen heeft gehad. Deze test is dankzij jarenlange strijd van Proefdiervrij met wijziging van de Wet op de dierproeven in 1996 eindelijk verboden in Nederland.
Vanaf 1985 wordt op grote schaal actie gevoerd tegen de commerciele proefdierfokkerijen in Nederland. In deze tijd woeden felle protesten tegen de voorgenomen vestiging van het Amerikaanse commerciele proefdieren-fokbedrijf Harlan Sprague Dawley (HSD) in het Limburgse Onderbanken. Dit bedrijf is al gevestigd in Zeist, maar wil daarnaast nog een dependance oprichten in het genoemde plaatsje. Na jaren van protesten, blokkades en bezettingen besluit de regering een subsidie te verlenen van 8,7 miljoen gulden aan het bedrijf dat proefdieren fokt met als enige doel zoveel mogelijk winst te maken. Dit terwijl in de Wet op de Dierproeven gestreefd wordt naar een beperking van het proefdiergebruik. De dependance in Onderbanken is er niet gekomen, maar er is wel een vergunning afgegeven voor een vestiging in het plaatsje Horst.