Футбольный клуб «Вильярреал» основан 10 марта 1923 года. В начале своего существования игроки клуба играли в белых футболках и черных трусах. С 1946 года и по сегодняшний день основными цветами клуба являются желто-синие. Неофициальные названия клуба: «желтые», «желтая субмарина». В 20-30-х годах клуб играл в региональной лиге. Тогда в испанском чемпионате было всего два дивизиона, а третьего дивизиона не существовало. В 1935 году «Вильярреал» получил шанс на повышение в классе, но проиграл стыковые матчи клубу «Картахена». В следующем, 1936-м, году клуб занял первое место в региональной лиге, но начавшаяся Гражданская война прервала все спортивные соревнования в стране.

Третий дивизион был покорен в 1956 году, однако в 1961 году «Вильярреал» снова оказался в региональной лиге. Но это падение было временным и спустя пару лет, футбольный клуб вернул себе прежнее место - в 1970 году «желтая субмарина» выступала уже во втором дивизион (сегунду). Там она провела всего один сезон, после чего вылетели обратно в третий, а в 1976 году оказались снова в региональной лиге.

1982 год стал переломным для всего испанского футбола. Бурная подготовка к чемпионату мира принесла и «Вильярреалу» некоторые плоды. В 80-х «Желтой субмарине» удалось вернуться в третий дивизион, а позже в сегунду. Второе возвращение также стало для «Вильярреала» непродолжительным, спустя некоторое время он снова опускается на нижнюю ступень.

В 90-х начался крутой подъем «желтых». Им удалось завоевать статус сильного середняка в сегунде, но 1998 году для «Вильярреала» произошло просто эпохальное событие – четвертое место на чемпионате, которое давало право бороться за выход в Примеру. Противником «желтых» за выход в высший испанский дивизион оказалась «Компостела». В игре на своем поле «Вильярреалу» удалось свести игру к ничьей – 0:0, ничейный результат был зафиксирован и в ответной игре, но с другим счетом – 1:1. Эта игра стала для «Вильярреала» историческим – «желтые» впервые оказались в классе сильнейших.

После успешного старта по окончанию сезона 1998-1999 «желтая субмарина» оказалась вновь во втором дивизионе, а в последующем сезоне «Вильярреал» скатилась на третье место в сегунде. Однако уже в 2000 году футбольному клубу удалось закрепить твердое место среди сильнейших, каковыми они и являются по сегодняшний день.

В 2005 году «Вильярреал» оказался на третьем месте в Примере, после таких грандов как мадридский Реал и Барселона, а нападающий «желтых» Диего Форлан завоевал трофей «Пиччи», как лучший бомбардир, забив при этом 25 мячей за сезон.

Одолев в квалификационном раунде английский Эвертон, «желтым» удалось пробиться в Лигу чемпионов, где они успешно вышли из первой группы турнира, обойдя при этом такие клубы как Манчестер Юнайтед, Лилль и Бенфика. «Желтой субмарине» удалось выбить из полуфинала итальянский Интер и шотландский Рейнджерс. Наиболее грозным соперником в полуфинале для «Вильярреала» оказался лондонский «Арсенал». По итогам двух встреч «желтые» уступили 0:1, но и это было наивысшем достижением на еврокубках.

Выступая в последних чемпионатах «Вильярреалу» удалось закрепить за собой место лидера в итальянском футболе. Занятое почетное второе место в национальном чемпионате в 2008 году – является одним из самых почетных моментов в истории клуба.