Le nage libre fait partie des 22 épreuves (depuis l'introduction du relais mixte lors des mondiaux en 2015) inscrites au programme des championnats du monde de natation. L'épreuve est apparue lors de la première édition en 1973, à Belgrade.

Depuis sa création, 16 nageurs et 18 nageuses ont été sacrés champions du monde sur cette épreuve. Actuellement, depuis les championnats du monde 2023 à Fukuoka, le nage libre est apparu sur 20 éditions.

Avec quatre médailles d'or remportées de 2009 à 2019, c'est l'Italienne Federica Pellegrini qui aura été le plus souvent titrée. Il s'agit par ailleurs de la seule femme à avoir remportée au moins deux fois le titre sur cette épreuve. Du côté des hommes, c'est Michael Gross, Ian Thorpe, Michael Phelps, Sun Yang qui auront été couronné le plus souvent avec 2 succès.

Les records des championnats du monde ont été établis par l'Allemand Paul Biedermann le lors des mondiaux de Rome avec un temps de 1 min 42 s 00. Chez les femmes, le record des championnats est détenu par l'Australienne Mollie O'Callaghan depuis le lors des mondiaux de Fukuoka avec un temps de 1 min 52 s 85.

Hommes Historique De 1973 à 1986 200px|thumb|left|Jim Montgomery est le premier a remporté le titre sur nage libre lors des mondiaux de 1973. C'est l'Américain Jim Montgomery qui sera le premier à être titré sur cette distance lors des championnats du monde 1973 à Belgrade à . Bien qu'il ait réalisé le meilleur temps lors des séries 2 s 15 derrière son compatriote Kurt Krumpholz, Montgomery finira lors de la finale, juste devant celui qui l'avait devancé lors des séries. Le nageur Est-Allemand Roger Pyttel viendra compléter le podium.

Après avoir obtenu le record des championnats lors des séries, puis se l'être fait battre lors de la série suivante par son compatriote Bruce Furniss, l'Américain Tim Shaw remportera le titre lors des championnats du monde 1975 à Cali à . Il en profitera lors de la finale pour améliorer le record des championnats que Furniss lui avait pris plus tôt dans la journée. Le rival de Shaw finira cette année-là, devant le Britannique Brian Brinkley.

C'est le vainqueur du papillon des précédents mondiaux à Cali William Forrester qui remportera en 1978 le nage libre. Il réalisera le premier temps des séries et dominera en finale, grâce à un record des championnats, son compatriote Rowdy Gaines ainsi que le soviétique Sergei Kopliakov. En trois éditions, Forrester sera le Américain à être titré et le à monter sur le podium.

Moins d'un an après avoir battu le record du monde en bassin de sur la distance, l'Allemand Michael Gross s'imposera sur la distance lors des championnats du monde 1982 à Guayaquil. Il battra alors dans les séries le record des championnats avec un temps de 1 min 49 s 55. La seconde place reviendra pour la seconde fois consécutive à l'Américain Rowdy Gaines. Les deux hommes s'imposeront devant le vice-champion d'Europe du nage libre, l'Allemand Jörg Woithe.

Lors des 1986, celui qui est déjà le détenteur du record du monde sur l'épreuve depuis le et champion d'Europe en titre, sera sacré. Il s'agit de l'Allemand Michael Gross qui battra à deux reprises le record des championnats lors de cette édition. Il s'imposera avec 1 s 20 d'avance sur le second, l'Allemand Sven Lodziewski. C'est l'Américain Matt Biondi, alors vainqueur du nage libre deux jours auparavant qui finira , à 1 s 51 de Gross.

De 1991 à 2003 200px|thumb|L'Australien Ian Thorpe titré à deux reprises en 2001 et 2003. C'est lors des championnats du monde 1991 que l'Italien Giorgio Lamberti obtiendra la seule médaille d'or de sa carrière aux championnats du monde. Quatrième des séries, l'Italien viendra décrocher le record des championnats en finale pour s'adjuger le titre. Il se classera devant l'Allemand Steffen Zesner et le Polonais Artur Wojdat. L'Américain Doug Gjertsen, ayant fini des séries, se classera quant à lui dernier de la finale.

Lors des championnats du monde 1994, c'est le champion du monde du nage libre en petit bassin et champion d'Europe en titre, le Finlandais Antti Kasvio qui s'imposera avec un temps de 1 min 47 s 32. Le Suédois Anders Holmertz (1 min 48 s 24), ayant réalisé le meilleur temps des séries, se classera second. Enfin, c'est l'Australien Danyon Loader (1 min 48 s 49) qui prendra la troisième place lors de la finale.

Quatre ans plus tard, lors des championnats du monde 1998, c'est l'Australien Michael Klim qui sera titré en ayant le meilleur temps des séries. Il s'imposera devant l'Italien Massimiliano Rosolino, vice-champion d'Europe en titre, et le Néerlandais Pieter van den Hoogenband.

Bien qu'il ait obtenu à 2 reprises le record des championnats lors des séries et des demi-finales ainsi que le titre lors des Jeux olympiques 2000, le Néerlandais Pieter van den Hoogenband, ayant obtenu la médaille de bronze lors de la dernière édition, finira second de la finale des mondiaux 2001. Le titre sera remporté par l'Australien Ian Thorpe qui sera parvenu à battre le record du monde sur la distance. L'Américain Klete Keller obtiendra la place, 3 s 04 derrière Thorpe.

Aux championnats du monde 2003 le scénario se répètera pour le Néerlandais Pieter van den Hoogenband, alors champion d'Europe en titre, qui avait réalisé le meilleur temps des séries et de la demi-finale. Une fois encore, l'Australien Ian Thorpe remportera la finale aux dépens de van den Hoogenband, arrivé second et de l'Australien Grant Hackett.

De 2005 à 2013 300px|left|thumb|Yannick Agnel et Michael Phelps après un nage libre. Après avoir remporté le bronze sur la distance lors des Jeux olympiques 2004, l'Américain Michael Phelps remportera le titre lors des championnats du monde 2005. Il remportera le titre devant le de la dernière édition, l'Australien Grant Hackett et devant le sud-africain Ryk Neethling.

Deux ans plus tard, lors des mondiaux de 2007, Phelps s'imposera une nouvelle fois lors de l'épreuve en réussissant à conserver son titre et en réalisant un nouveau record du monde lors de la finale. Comme ses finales précédentes, le Néerlandais Pieter van den Hoogenband réalisera le meilleur temps lors des séries et des demi-finales, mais arrivera second en finale. Le podium sera complété par le Sud-Coréen Park Tae-hwan.

Après avoir réalisé le meilleur temps des séries et des demi-finales, l'Allemand Paul Biedermann, alors champion d'Europe en titre, s'imposera en finale des mondiaux de 2009 en battant un nouveau record du monde. 1 s 22 centièmes derrière lui arrive le double tenant du titre et celui qui avait gagné 7 médailles d'or lors des derniers championnats du monde, Michael Phelps. Le Russe Danila Izotov prendra la place. De nombreux records du monde tomberont cette année-là avec, notamment, l'utilisation des combinaisons en polyuréthane permettant de meilleures performances.

Après une finale très serrée lors des mondiaux de 2011, c'est finalement l'Américain Ryan Lochte qui l'emporte devant le vainqueur des derniers Jeux olympiques et double champion du monde, Michael Phelps. Le tenant du titre Paul Biedermann, alors double champion d'Europe en titre, finira cette année-là.

En 2013 à Barcelone, c'est le Français Yannick Agnel qui remportera la finale après avoir fait le meilleur temps des séries et des demi-finales. Lors de la dernière édition, le Français avait fini . Il remportera son titre devant l'Américain Conor Dwyer et le Russe Danila Izotov, pour sa médaille de bronze lors de cette épreuve. En position viendra le tenant du titre, Ryan Lochte.

De 2015 à 2023 300px|thumb|Le chinois Sun Yang a remporté le titre à deux reprises. Lors de la finale des mondiaux de 2015, c'est le Britannique James Guy qui ressortira vainqueur. Il devancera le Chinois Sun Yang qui avait réalisé le meilleur temps des séries. Le recordman du monde et ancien vainqueur de l'épreuve, l'Allemand Paul Biedermann viendra compléter le podium. Pour la deuxième fois consécutive, le vainqueur des mondiaux de 2011, Ryan Lochte se classera au pied du podium.

Dominé en finale par James Guy lors de la dernière édition, Sun Yang se hissera de nouveau jusqu'en finale et remportera les championnats du monde 2017. La seconde place reviendra à l'Américain Townley Haas et la troisième au Russe Aleksandr Krasnykh. James Guy, vainqueur de la dernière édition, finira derrière l'autre Britannique de la finale, Duncan Scott.

Après avoir décroché le record d'Asie en s'imposant lors de la dernière édition, le Chinois Sun Yang réitère l'exploit en s'imposant une deuxième fois consécutive. Il s'agit du homme à s'imposer deux fois de suite et à remporter au moins deux fois l'épreuve après Michael Gross, Ian Thorpe et Michael Phelps. Il s'imposera cette année-là devant un autre asiatique, le Japonais Katsuhiro Matsumoto. Deux hommes arriveront à égalité à la troisième place, le Russe Martin Malyutin et le Britannique Duncan Scott.

Aux championnats du monde 2022, c'est le roumain David Popovici qui s'imposera après avoir dominé les séries et les demi-finales durant lesquelles il aura eu l'occasion de battre le record du monde junior. En finale, il rebattra ce record de plus d'une seconde. Le Sud-Coréen Hwang Sun-woo s'emparera de la deuxième place à plus d'une seconde de Popovici. Le Britannique Tom Dean quant à lui prendra la troisième place.

Lors des championnats du monde 2023, c'est le Britannique Matthew Richards qui s'imposera sur l'épreuve. Le podium sera complété du médaillé de bronze de la dernière édition Tom Dean. Enfin, le vice-champion du monde, le Sud-Coréen Hwang Sun-woo prendra la troisième place. Le champion du monde et champion d'Europe en titre, David Popovici échouera au pied du podium après avoir réalisé le meilleur temps des demi-finales.

Palmarès Légende : RM : record du monde - RMj : record du monde junior - RAf : record d'Afrique - RAm : record d'Amérique - RAs : record d'Asie - RE : record d'Europe - RO : record d'Océanie - RC : record des championnats - RN : record national