Zwischen 1989 und 1997 ging die Zahl der Tiere von rund 2,6 Millionen auf gut 1,5 Millionen zurück. Dies entspricht einem Abfall von etwa 42 %. Seit 1997 kam es zu einem kontinuierlichen Anstieg der Zahl und gipfelte im Jahr 2012 bei 3,08 Millionen. In den beiden darauf folgenden Jahren senkte sich der Wert erneut und lag 2014 bei 2.798.463 Tieren.
Geht es um den Zweck der Versuche, so wurden 2014 am meisten Tiere in der Grundlagenforschung eingesetzt (circa 43 %). Der Anteil für die Herstellung oder Qualitätskontrolle medizinischer Produkte eingesetzter Tiere belief sich auf rund 11 %, für toxikologische Sicherheitsprüfungen auf etwa 14 Prozent. Hinsichtlich der Spezies war 2014 die Maus das weitaus am häufigsten verwendete Tier in wissenschaftlichen Tierversuchen (circa 70 %), gefolgt von Ratten (13 %).
Da sich das Meldesystem für Tierversuche im Laufe der Jahrzehnte mehrfach geändert hat (1998, 2000, 2013), ist der direkte Vergleich der Zahlen problematisch.Seit 2000 ist beispielsweise der Begriff „Versuchstiere“ weiter gefasst und schließt zusätzlich auch Tiere mit ein, die für die wissenschaftliche Ausbildung, zur Gewinnung von Impfseren und Impfstoffen oder zur Organentnahme zu wissenschaftlichen Zwecken und für Zellkulturen getötet werden. Zur sinnvolleren Differenzierung nach dieser Begriffsausweitung grenzt man gelegentlich auch diese Gesamtzahl „Versuchstiere“ von der (geringeren) Anzahl der „Tiere in Tierversuchen“ ab. Letztere gibt nur die Zahl der in eigentlichen Tierversuchen verwendeten Tiere wieder.
Die Herstellung gentechnisch modifizierter Mäuse war im Tierschutzgesetz lange nicht geregelt. Probleme bei der Zuordnung wurden erst 2002 gelöst. Die vermehrte Herstellung von transgenen Tieren führte zu einem zusätzlichen Anstieg der Zahlen nach 2002.
Die Umsetzung der EU-Versuchstierrichtlinie 2010/63/EU in nationales Recht führte 2013 zu einer Neufassung der deutschen Versuchstiermeldeverordnung. Die Meldepflicht über die Verwendung von Versuchstieren wurde dabei erweitert. Zu melden ist nun zusätzlich die die Verwendung von Kopffüßern und Wirbeltierlarven sowie die Zucht genetisch veränderter Tiere ("Tiere in Haltung und Zucht"). Daneben muss der Schweregrad der Schmerzen, Leiden oder Schäden mitgeteilt werden, dem die verwendeten Tiere ausgesetzt waren. Solche Daten wurden erstmals in der Tierversuchsstatistik zum Jahr 2014 erfasst.
