Das Gebiet, in dem sich das Reservoir befindet, war Teil von Rancho Janal und wurde von E. S. Babcock erworben. Das Lower Otay Reservoir wurde ursprünglich 1897 nach dem Bau des Lower Otay Damms durch die Southern California Mountain Water Company angelegt. Der ursprüngliche Damm war ein Steinschüttdamm mit einer Höhe von 38 m (125 Fuß). Im Jahr 1900 kaufte John D. Spreckels das Land um den Stausee, und später wurde der Stausee von einem Unternehmen im Besitz von Spreckels erworben. Am See befand sich eine Jagdhütte, die von den Gästen des Hotel del Coronado genutzt wurde.
Der ursprüngliche Damm brach im Januar 1916 nach heftigen Regenfällen, die fast ganz Südkalifornien betrafen, und überschwemmte das Otay Valley mit einer Wasserwand, die zwischen 6,1 und 30,5 m hoch war, wobei mehr als 14 Menschen ums Leben kamen. Die Flut riss ganze Bauernhöfe und Gebäude mit sich, darunter auch die Montgomery-Residenz in Fruitland nahe der Flussmündung, wo John J. Montgomery seine erste Serie von bemannten Segelflugzeugen gebaut hatte. Die Regenfälle waren angeblich das Werk des „Regenmachers“ Charles Hatfield, der von der Stadt San Diego angeheuert worden war, um die Niederschläge zu erhöhen, damit der nahe gelegene Morena-Stausee gefüllt werden konnte. Er wurde nie wegen eines Verbrechens angeklagt. Daraufhin wurde der heutige Arch-Gravity-Damm gebaut. Im Jahr 1934 wurde er zu Ehren von Hiram Newton Savage benannt, dem städtischen Ingenieur, der den Bau überwachte.
Im Jahr 1936 kaufte Stephen Birch das Land rund um das Reservoir, das zuvor zu Rancho Otay gehörte. Seine Tochter Mary erbte das Land und zog nach ihrer Heirat mit einem ehemaligen Kommandeur der Royal Air Force in das ehemalige Jagdhaus am Upper Otay Lake, Rancho del Otay.
Ein Flugzeug vom Typ Curtiss SB2C Helldiver wurde im Februar 2009 von einem Barschangler im See gesichtet. Am 28. Mai 1945 befand es sich auf einem Übungsbombardement von einem nahe gelegenen Flugzeugträger aus, als ein abgewürgter Motor eine Notlandung im Stausee erzwang. Taucher untersuchten das Flugzeug am 23. Juli 2009, um festzustellen, ob es für die Ausstellung im Museum geborgen werden kann, und es wurde am 20. August 2010 gehoben.