Il propranololo fu ottenuto dai precursori degli antagonisti dei recettori β-adrenergici dicloroisoprenalina e pronetalolo. La modifica strutturale fondamentale, alla base praticamente di tutti i betabloccanti successivi, fu l'inserzione di un legame etereo tra il naftene e il resto della molecola rispetto alla struttura ariletanolamminica del pronetalolo. Ciò aumentò la potenza del composto e sembrò aver eliminato la carcinogenesi riscontrata nei modelli animali per quanto riguardava il pronetalolo.