20. května 1875 byla podepsána zástupci 17 států tzv. metrická konvence (nyní má 48 signatářů). Na jejím základě byl mj. založen Mezinárodní úřad pro váhy a míry v Sèvres u Paříže, nad kterým dohlížel Mezinárodní výbor pro váhy a míry. Metrická konvence vstoupila v platnost 1. 1. 1876. Dohodou stanovený metrický systém (protože základem byl metr) měl v té době pouze 2 jednotky: metr a kilogram.
Původně byl kilogram odvozen právě z metru. Byla to hmotnost 1 dm3 čisté odvzdušněné vody při 4 °C (při této teplotě má voda největší hustotu).
Prototyp kilogramu
Až do 20. května 2019 byl kilogram určen hmotností mezinárodního prototypu kilogramu, válce ze slitiny platiny a iridia uloženého v Sèvres u Paříže. Byl to poslední artefakt, kterým byla definována některá ze základních jednotek SI.

Mezinárodní prototyp kilogramu (historický definiční artefakt)
Definice kilogramu
Platná definice (od 20. května 2019)
- Kilogram
- Kilogram je definován fixací číselné hodnoty Planckovy konstanty h na přesně 6,626 070 15×10-34 J.s, kde joule se vyjadřuje jako kg.m2.s-1 (26. CGPM, 2018).
V praxi se nová definice realizuje pomocí Kibblových vah (dříve wattových vah), které porovnávají mechanický a elektrický výkon, nebo metodou XRCD (rentgenová krystalová denzitometrie), při níž se počítají atomy ve vysoce čisté křemíkové kouli.
Předchozí definice (1889–2019)
- Kilogram
- Kilogram se rovnal hmotnosti mezinárodního prototypu kilogramu, který byl uložen v Mezinárodním úřadě pro váhy a míry v Sèvres u Paříže (3. CGPM, 1901). Prototyp nebyl zničen a nadále slouží jako referenční etalon.
Na světě existuje mnoho národních/státních kopií. Prototyp kilogramu byl vyroben pařížskou firmou C. Longue ze slitiny platiny a iridia (poměr 9:1). Problém prototypu spočíval v tom, že jeho hmotnost se v čase nepatrně měnila (řádově desítky mikrogramů za století), a tak se měnila i samotná definice kilogramu. To byl jeden z hlavních důvodů přechodu na definici prostřednictvím fundamentální Planckovy konstanty.
Viz také Redefinice SI 2019.