Kalifornijas štata zīmoga vēsture sākas krietni pirms Kalifornijas štata iegūšanas 1850. gadā. To izstrādāja ASV armijas virsnieks, taču politisko un sociālo problēmu dēļ to ar radītāja apstiprinājumu ieviesa cits vīrietis. To oficiāli apstiprināja Kalifornijas Konstitucionālā konvencija, kas notika 1849. gadā. Tās dizainā bija ietvertas konkrētam periodam atbilstošas atsauces uz Savienību, atspoguļojot tās veidotāja pieņēmumu, ka Kalifornija tiks drīzumā atzīta par štatu. Kopš tā laika tajā ir veiktas daudzas modifikācijas, no kurām lielākā daļa ir bijušas stilistiskas, būtiski nemainot simbolisko attēlu vai dizaina izkārtojumu. Pēdējās no šīm izmaiņām tika veiktas 1937. gadā
Kalifornijas štata zīmoga radītājs bija Roberts S. Gārnets. Garets bija ASV armijas majors, kurš vēlāk pieņēma komisiju kā ģenerālis Konfederācijas armijā Amerikas pilsoņu kara sākumā. Viņa dizainu iegravēja Alberts Kuners.
Šajā vēstures periodā starp militārpersonām un daudziem Kalifornijas politikā iesaistītajiem bija liels naids. Šī iemesla dēļ Gārnets uzskatīja, ka konstitucionālā konvencija viņa dizainu noraidīs vienkārši tāpēc, ka to bija izveidojis militārpersonas. Lai apietu šo iespēju, viņš piesaistīja Konventa oficiālā ierēdņa Kaleba Liona palīdzību. Gārneta piedāvāto zīmoga dizainu Liona prezentēja kā savu.
Liona iesniedza priekšlikumu zīmoga dizainam un tā simbolu skaidrojumu. Dizains attēlo ainavu ar ostu vai upi, kas izraibināta ar buru kuģiem, ar kalniem fonā un romiešu dieva Minervas atveidojumu, kas nometas ceļos blakus grizli lācim labajā priekšplānā. Kalnracis strādā ar cērti kreisajā priekšplānā. Apļveida zīmoga augšējai lokai seko 31 zvaigznes rinda, pa vienai katrai Savienības valstij tajā laikā, un tieši zem tām atrodas vārds “Eureka”. Ap zīmoga apmali tika novietoti vārdi “Lielais Kalifornijas štata zīmogs”.
Katrs dizaina elements tika izvēlēts tā, lai tas atbilstu Kalifornijas vēsturei un tās pilsoņu lepnumam. Minerva tika izvēlēta, lai parādītu, ka Kalifornija kļuva par štatu, iepriekš nenosakot par teritoriju, kā tas bija parasti. Grizli lācis, ēdot vīnogu ķekarus, atspoguļo reģiona floras un faunas daudzveidību, savukārt ainava parāda reģionā sastopamo dabas skaistuma daudzveidību. Kalnracis, kviešu kūlis un kuģi norāda uz Kalifornijas tirdzniecības, lauksaimniecības un ekonomikas stiprajām pusēm. Vārds “Eureka” attiecas uz zelta atklāšanu reģionā un Kalifornijas pieņemšanu par ASV dalībvalsti.
Konventa delegāti debatēja par dizainu, un dažādi locekļi ierosināja daudzas izmaiņas. Gārneta oriģinālajā dizainā nebija iekļauts grizli lācis vai kalnracis. Abi tika pievienoti ar grozījumiem.
Citas ierosinātās izmaiņas tika noraidītas, un dizains tika apstiprināts ar balsojumu 2. gada 1849. oktobrī. Tas tika pārskatīts trīs reizes, pēdējo reizi 1937. gadā. Katrā pārskatīšanā tika veiktas nelielas izmaiņas detaļās, būtiski nemainot nevienu no simboliem vai galvenajiem elementiem. . 1937. gada pārskatīšana tika pieņemta ar likumu un oficiāli noteikta kā vienīgais juridiskais zīmogs.
Faktiskais zīmogs ir fizisks objekts, un to izmanto gubernators un valsts sekretārs, lai uzliktu oficiālu zīmogu uz dokumentiem, līdzīgi kā valsts notāra zīmogs apliecina dokumentus. Lai gan pastāv neskaitāmi Kalifornijas štata zīmoga attēli, saskaņā ar valsts tiesību aktiem ir un var būt tikai viens oficiālais fiziskais zīmogs. Tas sastāv no divdaļīgas formas, kas pievienota presei, kas, lietojot, iespiež zīmogu uz dokumenta.