La FIFA aprobó oficialmente la definición por penales el 27 de junio de 1970, previa recomendación de la International Board. Sin embargo la primera tanda de la que se tiene constancia se dio en los dieciseisavos de final de la Copa de Yugoslavia de la temporada 1952-1953 cuando el Nogometni Klub Kvarner de Rijeka superó por 4-3 a Proleter.
La Selección Argentina debió recurrir por primera vez a una serie en un amistoso frente a Irán, en la victoria por el torneo 75 aniversario de Real Madrid. El balance de la albiceleste entre Copa del Mundo y Copa América arroja una efectividad del 57 %, producto de 8 victorias y 6 derrotas.
Las dos primeras lo tuvieron a Sergio Goycochea como gran protagonista. El arquero fue fundamental frente a Yugoslavia en cuartos e Italia en semifinales de Italia 1990. Goyco es uno de los tres goleros que se quedaron con 4 penales en tandas en la historia de los mundiales. El primero fue Harald Schumacher para Alemania en 1982 y 1986, mientras que Danijel Subasic de Croacia lo hizo en Rusia 2018.
| AÑO | RIVAL | RESULTADO | INSTANCIA | TORNEO | ARQUERO | ATAJADOS |
| 1990 | Yugoslavia | GANÓ | Cuartos | Copa del mundo | Sergio Goycochea | 2 |
| 1990 | Italia | GANÓ | Semifinal | Copa del mundo | Sergio Goycochea | 2 |
| 1993 | Brasil | GANÓ | Cuartos | Copa América | Sergio Goycochea | 1 |
| 1993 | Colombia | GANÓ | Semifinal | Copa América | Sergio Goycochea | 1 |
| 1995 | Brasil | PERDIÓ | Cuartos | Copa América | Cristante | 1 |
| 1998 | Inglaterra | GANÓ | Octavos | Copa del mundo | Carlos Roa | 2 |
| 2004 | Brasil | PERDIÓ | Final | Copa América | Roberto Abbondanzieri | 0 |
| 2006 | Alemania | PERDIÓ | Cuartos | Copa del mundo | Franco | 0 |
| 2011 | Uruguay | PERDIÓ | Cuartos | Copa América | Sergio Romero | 0 |
| 2014 | Holanda | GANÓ | Semifinal | Copa del mundo | Sergio Romero | 2 |
| 2015 | Colombia | GANÓ | Cuartos | Copa América | Sergio Romero | 1 |
| 2015 | Chile | PERDIÓ | Final | Copa América | Sergio Romero | 0 |
| 2016 | Chile | PERDIÓ | Final | Copa América | Sergio Romero | 1 |
| 2021 | Colombia | GANÓ | Semifinal | Copa América | Emiliano Martínez | 3 |
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