背景
荃錦公路最初為封閉道路，部份路段只准軍事及緊急車輛使用。事至1961年5月，荃錦公路改為向外開放的道路，九巴經過試車後，於1961年6月開辦26線(即51線的前身，於1973年的路線編號重組中名為51)，來往佐敦道碼頭至元朗，途經荃錦公路及青山公路，在1973年縮短至大角咀碼頭，並於1982年配合地鐵荃灣線通車而縮短至荃灣地鐵站，並改為51M線，但最終在1984年改於荃灣碼頭為總站，編號改回51。經過多次路線改動後，現時來往荃灣如心廣場至上村。
路線演變史
最初路線來往佐敦道碼頭至元朗，途經荃錦公路，並於1982年縮短至由荃灣開出，元朗段則於1983年縮至錦田，往荃灣方向改經錦上路，並一直維持至2008年。
荃灣總站方面，路線曾在2000年配合荃灣如心廣場總站啟用而遷往該處，並於2013年曾因為舊荃灣碼頭總站拆卸，並興建現時的如心廣場二期，需要騰出原荃灣如心廣場總站部份巴士停泊位給小巴路線而改以荃灣西站為總站，直至2019年4月，如心廣場二期附近的新小巴站啟用，多條小巴路線改以該處為總站而不用再佔用如心廣場巴士總站位置，而遷回以如心廣場為總站，並一直維持至今。
錦田段方面，最初以錦田總站為總站，直至2008年改為以錦上路站為總站。由於51線途經大帽山，假日會有遊客乘搭此路線前往郊遊及行山，故此舉動可以方便新界西北的居民，乘搭港鐵西鐵站到錦上路站轉乘51線前往。直至2014年10月，九巴在錦田進行路線重組，九巴縮短51線至上村總站，即荃錦公路後只設一個分站，並改為循環線，由荃灣開出並以上村為循環點，不再途經錦上路及錦田公路，並在上村加設多條路線的轉乘優惠，彌補受影響的乘客。
嚴重虧蝕，多番縮減服務
荃錦公路最高處為海拔490米的大帽山郊野公園，路窄多彎，而且十分陡斜，故對巴士的損耗十分大，加重維修成本，導致51線一直嚴重虧蝕。亦有說法指出，51線的沿線環境，如巴士愈多人乘搭，反而會愈虧蝕，所以九巴近年一直對此路線採取放棄態度，想取消此路線。不過，當九巴提出取消路線時，會受沿線的居民和議員反對，而且沒有其他公共交通營辦商願意接辦，一直以來只有專線小巴80線，以荃錦公路川龍段為總站，而大帽山及石崗段則沒有其他替代路線，故九巴只好繼續經營此路線，作為社會服務及責任。
在大欖隧道通車前，錦田一帶最直接前往荃灣的方法是利用51線，故當時51線的客量不少，大部份時段可以做到20分鐘以內開出一班車。不過，大欖隧道在1998年5月通車，九巴可以在錦田開辦成本較低，途經大欖隧道的路線前往荃灣，故在1998年10月開辦251M線，循環來往青衣機鐵站至錦田八鄉，自此錦田一帶居民可以利用班次較多，行車時間較快的251M線來往錦田及荃灣，51線自此客量主要源自荃錦公路一帶。
由於錦田一帶的乘客流向251M線，因此51線的客量開始減少。到了2000年代，九巴多次減少51線班次，最初最疏為30分鐘一班車，自從2008年，路線改以錦上路站為總站後，更出現40分鐘一班車，最密也只是25分鐘一班車。最終，九巴在2014年再進一步調整班次，平日每小時只開出一班車，每小時20分由荃灣開出，但加密星期六及假日的頭班車至晚上7時20分的班次，下午3時半前為15分鐘一班車，其後為30分鐘，方便前往大帽山郊遊的乘客。其實，51線在星期六及假日不時會出現「頂閘」情況，在大帽山郊野公園更會出現不能上到即班車的情況，不過平日郊遊客少，九巴才減少平日的班次。
設轉乘優惠，以補償為主
自2014年10月，九巴縮短51線至上村後，不再途經錦田公路及錦上路。同時，九巴為補償受影響乘客，加設在上村免費轉乘途經該處的路線54、64K/64S、251A及251B線，兩程車車費總和為51線全程車費。自此，元朗大馬路一帶的乘客可以只需利用51線的車費，由元朗前往石崗及大帽山一帶。這是九巴唯一一組九巴路線和51線之間的轉乘優惠。
另一組轉乘優惠是龍運巴士機場A線轉乘優惠。2016年11月，龍運巴士推出機場A線轉乘九巴獨營路線的轉乘優惠，當中包括51線，次程減收51線所付的車費，最高為$6。此舉可以方便荃錦公路的川龍、白田壩村及光板田村一帶的村民，到荃灣市中心一帶轉乘A31線往機場。
用車演變史
由於荃錦公路彎多路窄，運輸署規定只准長度不多於10米車輛進出荃錦公路，更規定行走51線的巴士，必須裝設手動減速器。因此，路線開辦直至80年代後期，一直使用經改裝的亞比安型單層巴士(L)行走。
1989年，由於當時51線的客量高，故九巴在當時購買的9.7米版本都城嘉慕型(M)中，部份加裝手動減速器，並設備馬力較大的康明斯引擎，行走51線，是51線至今唯一曾使用的雙層巴士車型。不過，該批都城嘉慕型巴士長期行走51線，底盤開始出現問題，九巴只好和其他同款車對調引擎和加裝手動減速器，並把原本用車調往其他路線行走，直至1998年10月，路線提升至全空調巴士服務。不過，當荃錦公路封閉，51線需要改經屯門公路或大欖隧道，或是錦田有大型活動，需要開出51線特別班次時，這些班次或會使用其他型號巴士行走，並不會途經荃錦公路，但此安排在大欖隧道通車後，因已有251M線提供服務而取消，如荃錦公路因山泥傾瀉等原因封閉，51線會暫停服務直至道路解封。
空調巴士在1996年開始加入行走，並於1998年10月提升至全空調巴士服務。當時九巴為部份丹尼士飛鏢型單層巴士(AA)加裝手動減速器，並一直成為51線的主力用車直至2011年。
上文所提及的丹尼士飛鏢型(AA)車齡漸高，九巴需要尋找其他適合行走51線的車型行走。2011年，九巴購買30輛ADL Enviro 200型(AAU)單層巴士，至今當中十輛配備手動減速器，可用作調動行走51線。另外，此型號巴士長度為10.4米，超越運輸署的10米以上車輛不准進出荃錦公路的限制，故行走51線的用車，包括後備車，全部需申請禁區許可證，合法進出荃錦公路。此型號巴士投入服務後，原有的丹尼士飛鏢型(AA)調往市區繼續行走其他路線，並於約一年後退役。