Konrad Steiner, en 1565, dessina alors son concept d'un "bâtonnet pour écrire glissé dans un étui de bois". Le crayon vit ensuite des améliorations ponctuelles apportées à ses capacités ergonomiques ainsi qu'à sa solidité, mais sa forme, née sous l'ébauche du Suisse Steiner, ne changea jamais.
Plus tard, en 1795, Nicolas Conté eut l'idée d'allier de l'argile au graphite et déposa un brevet. La qualité des mines fut alors grandement améliorée et Conté, avec la collaboration de son frère, lança sa fabrique de crayons, toujours en usage aujourd'hui.
En 1840, c'est au tour de Lothar Faber d'apporter sa touche personnelle à l'évolution du crayon. Il créa différents degrés de dureté pour les mines et donna à l'enveloppe de bois du crayon une forme hexagonale, ce qui évita désormais au crayon de rouler sur les pupitres des élèves. Enfin, c'est à la fantaisie utile de l'Américain Hyman Lipman, en 1858, que l'on doit l'ajout de la gomme à effacer à l'extrémité supérieure du crayon.
C'est à partir du bois de cèdre que l'on fabrique le plus souvent l'étui qui protège la mine. On place alors les tiges d'alliage de graphite sur une plaquette de bois, dans laquelle sont pratiquées des rainures destinées à recevoir la mine. Une plaquette identique est ensuite couchée sur la première, en guise de couvercle, et les deux parties sont ainsi réunies puis soudées l'une à l'autre avec une colle. Enfin, c'est à l'aide de toupies que l'on taille les crayons dans leur forme finale.