Pierwszym przyrządem przypominającym z wyglądu współczesne termometry był jednak termometr rtęciowy. Został on udoskonalony na początku XVIII wieku przez pochodzącego z Gdańska, a osiadłego w Holandii fizyka – Daniela Gabriela Fahrenheita. Działanie tego rodzaju termometru oparte jest na zasadzie rozszerzania się cieczy podczas zmiany temperatury. Przyrząd pomiarowy składa się z wąskiej szklanej rurki (kapilary) ze zbiorniczkiem na ciecz u dołu. Zbiorniczek wypełniony jest cieczą, np. rtęcią. W miarę wzrostu temperatury ciecz się rozszerza i jest wypychana w górę rurki (gdzie panują warunki zbliżone do próżni). Temperaturę można odczytać na skali znajdującej się na rurce lub obok niej. Fahrenheit wprowadził skalę pomiaru temperatury nazwaną później jego nazwiskiem. Skala Fahrenheita była powszechnie używana w przeszłości, dzisiaj jednak preferuje się skalę Celsjusza – skalę termometryczną zaproponowaną w 1742 przez szwedzkiego astronoma Andersa Celsiusa.
W 1866 Thomas Clifford Allbutt wynalazł nowoczesny medyczny termometr rtęciowy, co umożliwiło zmniejszenie rozmiaru urządzenia z 30 do 15 cm i skróciło czas pomiaru z 20 do 5 min.