במהלך שנות ה-90 ועד 2000 התרחשה פיתוח סוער של טכנולוגיות חדשות בתחום ההדפסה תלת-מימדית, אך שימושם נותר בעיקר בתעשייה. בתקופה זו פותחו טכנולוגיות מתקדמות לצרכים תעשייתיים מיוחדים, כולל כלים מיוחדים ליציקה. זהו היה נקודת המוצא להכנסת מונחים חדשים כמו יצירת כלים מהירה (Rapid Tooling), יציקה מהירה (Rapid Casting) וייצור מהיר (Rapid Manufacturing).
שחקנים מרכזיים באותם ימים היו חברות כמו SandersPrototype שלאחר מכן שונה שמה ל-Solidscape ו-ZCorporation שנוסדו ב-1996, Arcam שנוסדה ב-1997, Objeсt Geometries ב-1998. בשנת 2000 הציגה MCP Technologies את טכנולוגיית SLM (Selective Laser Melting), ב-2002 נוסדה EnvisionTec, ExOne הופרדה מחברת Extrude Hone Corporation ב-2005, ו-Sciaky Inc. הציגה תהליך אדיטיבי חדשני המבוסס בטכנולוגיה מוגנת של רתכה בקרינת אלקטרונים.
החברות הללו הצטרפו לשורות השחקנים המערביים המובילים בשוק ההדפסה תלת-מימדית העולמי. במקביל, התרחש התפתחות ובניית מונחון כולל – ייצור אדיטיבי (Additive Manufacturing, AM), שאיחד את כל הטכנולוגיות בתחום זה. למרות הפיתוח הסוער של טכנולוגיות במערב, הפיתוחים המקבילים והרבים באסיה לא השפיעו באופן מורגש על השוק העולמי.
אמצע שנות ה-2000 חווה תהליכי דיברסיפיקציה בשני כיוונים עיקריים שהוגדרו היום באופן ברור יותר. מצד אחד, פותחו מערכות תלת-מימד מתקדמות – ציוד יקר לייצור חלקים טכנולוגיים מורכבים, ששימושם הופך להיות נפוץ יותר בתחומים כמו התעופה, הרכב, הרפואה והתכשיטנות זכה להכרה בזכות מחקר ופיתוח ממושכים. מצד שני, יצרנים מסוימים התמקדו בפיתוח וקידום מדפסות תלת-מימד למודלינג, המיועדות לפרוטוטיפינג פונקציונלי ו-DIY. התקנים אלו, שנועדו לשמש כמערכות משרדיות נוחות וכלכליות, הקדימו את הופעתם של מדפסות תלת-מימד שולחניות מודרניות, אף על פי שרובן עדיין פותחו למטרות תעשייתיות.
המבט אחורה מאפשר לראות שהתקופה הזו הייתה תקופת שקט יחסית לפני הסערה הטכנולוגית שהייתה עומדת להגיע בתחום ההדפסה תלת-מימדית.
