Za jedną z wczesnych prób jej usystematyzowania uznaje się analizę z 1980 roku, w której autor wskazał wyzwanie (challenge), fantazję (fantasy) i ciekawość (curiosity) jako główne źródła motywacji wewnętrznej w grach edukacyjnych.
Systematyczne ujęcia naukowe pojawiły się na przełomie XX i XXI wieku. W 2002 roku , i Ricardo Rosas zaproponowali jakościowy model grywalności gier akcji, wyprowadzony z badań z udziałem graczy. W tym samym okresie Aki Järvinen wraz ze współpracownikami wyróżnił cztery wymiary grywalności: funkcjonalny, strukturalny, audiowizualny i społeczny. Równolegle rozwijał się nurt heurystycznej oceny gier, zapoczątkowany pracami Melissy Federoff (2002) oraz Heather Desurvire i współpracowników (2004), adaptujący heurystyki Nielsena do specyfiki gier.
Ujęcia teoretyczne Grywalność jako rozszerzenie użyteczności Najczęściej przywoływane podejście traktuje grywalność jako pojęcie analogiczne do użyteczności w rozumieniu normy , lecz do niej nieredukowalne. O ile użyteczność opisuje skuteczność, wydajność i satysfakcję użytkownika realizującego zadanie, o tyle w grze cel nie jest zewnętrzny wobec czynności – sama czynność jest celem. Z tego powodu klasyczne kryteria użyteczności (np.