Первый чреспищеводный датчик был разработан Frazin с соавт. в 1976 году и позволял проводить только М-модальное исследование. Современное оборудование позволяет исследовать сердце в двумерном режиме, импульсном и (с недавнего времени) постоянно-волновом допплеровском режиме, а также проводить цветное сканирование; сейчас на смену одноплоскостному [monoplane] датчику приходят двухплоскостные [biplane]. Оборудование, необходимое для проведения чреспищеводной эхокардиографии, включает стандартный эхокардиограф (с программным обеспечением для чреспищеводного исследования), эндоскоп (без световой оптики) и прикрепленный к нему ультразвуковой датчик (датчики). Датчики генерируют ультразвук частотой 5,0—7,5 МГц. Толщина стандартного эндоскопа вместе с датчиком — 9—11 мм, длина 60—100 см, датчик содержит 48—64 кристаллических элемента (появляются датчики со 128 кристаллическими элементами). На поверхность эндоскопа нанесены отметки, позволяющие определять глубину, на которую введен датчик. С помощью двух ручек управления можно поворачивать конец эндоскопа вправо-влево (внешняя ручка) и сгибать-разгибать его (внутренняя ручка) для оптимальной визуализации отдельных структур сердца. Угол сканирования датчика — 90°. Двухплоскостные датчики позволяют производить исследование в горизонтальной и сагитальной плоскостях, но их датчики содержат вдвое меньшее число кристаллических элементов, что несколько ухудшает разрешающую способность. Большинство эндоскопов снабжены дополнительно термочувствительными датчиками для защиты пищевода от повреждения; при повышении температуры в пищеводе выше 42°С они автоматически отключаются (это иногда создает помехи при исследовании лихорадящих больных). Кроме того, большинство эндоскопов имеют ограниченные возможности сгибания-разгибания.