Des peuples amérindiens, probablement les Chumash et les Tongva, ont occupé périodiquement l’île de Santa Barbara pendant des millénaires. Des sites archéologiques remontant jusqu’à 4 000 ans ont été documentés sur l’île, qui a peut-être servi d’escale ou de point de refuge pour les voyageurs entre le continent et les autres îles Anglo-Normandes.
L’île a été nommée par l’explorateur espagnol Sebastián Vizcaíno, qui l’a aperçue le 4 décembre 1602, jour de la fête dédiée à Sainte-Barbe. L’U.S. National Geodetic Survey a arpenté l’île dans les années 1850. Des pêcheurs accroupis et des chasseurs de phoques ont occupé l’île, y compris H. Bay Webster près de Webster Point, jusqu’à ce que le gouvernement fédéral loue l’île à J.G. Howland en juillet 1909 pour une période de 5 ans. Alvin Hyder a assumé le bail suivant de 5 ans. À partir de 1916, l’île a été occupée par les frères Hyder, Alvin, Clarence et Cleve, avec leurs familles. Ils élèvent des moutons jusqu’à leur départ de l’île en 1922. Les seuls autres particuliers à avoir loué l’île, avant qu’elle ne fasse partie du monument national en 1938, l’ont été par Arthur McLelland et Harry Cupit de 1929 à 1932.
En 1852, Charles Melville Scammon, à bord du brick Mary Helen, chasse les éléphants de mer du Nord et les otaries sur l’île de Santa Barbara. En décembre 1934, la goélette à vapeur California a passé une semaine ancrée au large de l’île, traitant les baleines bleues, les rorquals communs et les cachalots capturés par ses deux chasseurs de baleines à vapeur Hawk et Port Saunders.
Le United States Lighthouse Board a érigé une balise sur le côté nord-ouest de l’île en 1928, suivie par l’ajout d’une deuxième balise sur le coin sud-ouest en 1934. Les garde-côtes des États-Unis ont pris en charge l’entretien du phare et ont remplacé la tour nord-ouest par une tour en acier, fonctionnant à l’énergie solaire, en 1980. De 1942 à 1946, la marine des États-Unis a construit une station d’observation côtière sur l’île, et dans les années 1960, elle a construit une station de suivi photographique, mais elle a quitté l’île au milieu des années 1960.:189-191