Osmussaare rootsikeelne nimi Odensholm lubab oletada, et see saar sai peatuspaigana tuntuks juba viikingiajal ning kõige sagedamini seostatakse tema nime Põhjala jumala Odiniga, kelle tegutsemisest saarel on mitmeid legende. Eestikeelne nimi Osmussaar võiks siiski olla lühenenud pikemast Otsmaasaarest ehk saarest maa otsas, sest moodustab ju saar seljandikuna meres Põõsaspea (Spithami) poolsaare jätku (Russwurm,1855). Sarnane tuletus on võimalik ka rootsi keeles – Uddens holm ehk neeme saar. Osmussaarlased ise kutsusid oma saart Backen (seljandik).

Vanades dokumentides mainitakse vaid möödaminnes seda mereteede suhtes keskset, ent mõisavaldustest kaugele jäävat saart, mis tõenäoliselt oli asustatud vabade inimestega, kes oma vaba mehe staatuse suutsid sajandite vältel säilitada. Arheoloogiliste kaevamiste korraldamine klibuse pinnaga saarel, kus meri ja inimene on kihte korduvalt ümber paigutanud, on raske.

Saare viimase asukad teavad oma esivanemaid vaid kümme põlve tagasi ning arvavad, et nende esiisad asusid tühjale saarele 17. sajandi esimesel poolel. Katku laastamistöö tõttu oli saare asustus siis tõepoolest peaaegu hävinud: näiteks on teada, et 17. sajandi algul elati vaid kahes majapidamises. Sama kordus 18. sajandi alguses, kui rahvapärimuse järgi jäi saarel ellu viis inimest. Tiheda laevaliikluse tõttu ei pääsenud saar epideemilistest haigustest. Seetõttu tuleb korduvalt rääkida saare taasasustamisest, kusjuures nii esma- kui taasasustajate päritolu kohta on üsna vähe teada. Murdejoonte ja kohanimede alusel arvatakse, et nad olid pärit Stockholmi saarestikust, ent on võimalik, et ka Dalarnast ja Gotlandilt. Teadaolevalt esimesed mehed – Erik Ärkson ja Staffan, kellest sai alguse pidev põlvnemisliin, pärinesid Sandhamnist ning olid saabunud saarele enne 1571. aastat. Saare majapidamiste kohta on legend, et neid oli enne 18. sajandit  kümme. 18. sajandil (taas) – asutati seitse majapidamist, mis säilisid elanikkonna evakueerimiseni 1940. aastal.

Teadaolevalt oli elanike arv kõige suurem 1930. aastate algul. 1934. aasta rahvaloenduse järgi elas saarel 131 inimest, kes kõik peale majakavahi perekonna olid rahvuselt rootslased. Rahvaarvu reguleerimiseks kehtis Osmussaarel kirjutama seadus, et kolm venda võisid kohale jääda, ülejäänud pidid minema mujalt õnne otsima. Pered olid traditsioonilised suurpered, kuhu kuulus keskmiselt 12 inimest, ent tuli ette ka paarikümneliikmelisi peresid.

Osmussaare küla Bien oli tüüpiline sumb- või kobarküla, mis oli asustuse kasvades üha tihenenud. Küla juurde kuulusid kaks tuulikut. Ehitistest tuleb kindlasti mainida kabelit (Jesu Kapell, Kapple) ning kabeliaia väraval Martin Lutheri kuju, mis pärines 1852. aastal Osmussaare lähedal hukkunud briti laevalt. Esimene puidust kabel rajati tõenäoliselt 16. sajandil tolleaegse sadamakoha juurde. Aastal 1766 pühitseti samas kohas lubjakivist kabel, mille vare asub tänapäeval praegusest sadamast üle kilomeetri eemal. See on lõige ilmekam tõend maatõusu ulatusest saare lõunaosas. Põhjaosas, tuletorni juures, “sööb” meri maad vähemaks ning see sai saatuslikuks esimesele tuletornile, mis ehitati 1765. aastal ja kadus lainetesse 19. sajandi keskel. Praegusele asukohale ehitatud torn oli rusudes nii Esimese kui ka Teise maailmasõja lõpuks. 1920. aastal taastati kivist tuletorn, mis 1952. aastal asendati praeguse raudbetoonist ehitisega. Tuletorn renoveeriti põhjalikult 1998. aastal ning on nüüd  täielikult automatiseeritud.