1901. aastal külastas Briti ehitusinsener Booth Londonis Leicesteri väljakul asuvat Empire Halli, et näha Ameerika vankri tolmukoguja demonstratsiooni. See tolmuimeja kasutas suruõhku, et tolm konteinerisse puhuda. Booth leidis, et meetod ei ole tõhus, kuna suur osa tolmust ei sisenenud. Seejärel muutis ta selle lähenemisviisi ümber, viies läbi lihtsa katse: kattis suu ja nina taskurätikuga ja hingas läbi selle sisse, mille tulemusena kleepus taskurätikule tolmukiht. See inspireeris tema tolmuimeja disaini, kasutades võimsat elektripumpa õhu tõmbamiseks painduvasse voolikusse, filtreerides tolmu läbi riidest koti.
Augustis 1901 sai Booth patendi ja asutas tolmuimejafirma, kuid ei müünud tolmuimejaid. Ta paigaldas hobuvankrile bensiini-mootoriga vaakumpumba ja pakkus uksest-ukseni-teenust, pikendades kolm või neli pikka voolikut läbi akende vaakumruumidesse. Firma töötajad kandsid tööriideid. See oli hilisemate tolmuimejate eelkäija.
1902. aastal kutsuti Boothi teenindusettevõte Westminster Abbeysse, et puhastada Edward VII kroonimisel kasutatud vaibad. Äri õitses pärast seda. 1906. aastal lõi Booth väikese majapidamistolmuimeja. Kuigi seda nimetatakse väikeseks, kaalus see kopsakad 88 naela (1 nael=0.4536 kg) ja oli liiga mahukas, et laialdaselt kasutusele võtta.
1907. aastal lõi USAst Ohiost pärit leiutaja Spangella kerge tolmuimeja. Töötades kaupluse juhatajana, konstrueeris ta masina nii, et see vähendaks vaipade puhastamise koormust. See kasutas ventilaatorit vaakumi tekitamiseks, imedes tolmu masinasse ja puhudes selle kotti. Kuna ta ei saanud seda ise toota ja müüa, andis ta 1908. aastal patendi üle karusnahatootjale Hooverile. Samal aastal hakkas Hoover tootma ratastega "O"-kujulist tolmuimejat ja alustas masstootmist, asutades ettevõtte Hoover Company. Müük oli suurepärane. Sellel varajasel kodutolmuimejal oli suhteliselt mõistlik disain ja selle põhiprintsiibid on jäänud suures osas muutumatuks tänapäevani.
1910. aastal müüs Taani firma Fisker & Nielsen (praegu Nielsen Advanced) esimese Nielfisk C1 tolmuimeja. Ligikaudu 17,5 kg kaaluv see oli sel ajal väga populaarne, kuna seda sai juhtida üks inimene.
Varasemad tolmuimejate konstruktsioonid olid püstised. 1912. aastal leiutas Weinler Göring Stockholmist, Rootsist horisontaalse kanistertolmuimeja, saades seega tolmuimeja algupäraseks. Tolmuimejate ajalugu on üle 150 aasta.
