Les grottes et les abris présents dans les collines bordant la rivière ont servi de refuges à des hommes vers 10 000 avant J C.
Les villages de la vallée du Doubs furent fondés très certainement par des tribus“ Amaves“ arrivées de Germanie au début du IVe siècle.
D’après A. Rousset, les romains n’ont pu manquer d’installer un “castellum“ à l’emplacement du château afin de contrôler et maitriser les déplacements sur la rivière.
En 1214 Richard de Chay fut le premier seigneur de Rans. Au XIVe siècle, Gilette de Rans, fille de Poinsard apporte à la baronnie de Salins, par son mariage avec Hugues de Salins, la seigneurie de Rans qui comprenait aussi Ranchot et Monteplain. Un de leur descendant Jean de Salins, fit construire le premier pont sur le Doubs en 1407.
Rans fut pillé et détruit à plusieurs reprises au XVIe siècle, une épidémie de peste ravagea le village en 1636.
En 1698 Charles de Franchet, doyen du parlement de Besançon, racheta la moitié de la seigneurie et Pierre de Bauffremont baron de Scey l’autre moitié.
En 1745 les terres de Rans et de Ranchot furent érigées en marquisat. Après de multiples successions, les biens furent vendus nationalement en 1794. Au début du second empire le château fut racheté par Jules Vautherin, gérant et actionnaire de la société des forges de Franche-Comté. Aujourd’hui, il appartient toujours à ses descendants. En 1816, la moitié du village fut détruite par un incendie.