В 1842 году в Санкт-Петербурге на Офицерской улице (дом № 32/2) открылось заведение Карла Осиповича Воткея, специализировавшееся на производстве биноклей, зрительных труб и других оптических приборов. Уже в 1849 году продукция фирмы была представлена на Санкт-Петербургской выставке российских мануфактурных изделий.
Эксперты высоко оценили телескопы и зрительные трубки Воткея, отметив их «очень тщательную работу и щеголеватую отделку». В отчетах выставки особо выделялись театральные зрительные трубки и большая ахроматическая труба, которые были признаны одними из лучших оптических приборов экспозиции.
К 1870 году на фабрике Воткея работало 50 человек, ежегодно выпускавших до 500 оптических инструментов на сумму 60 тысяч рублей. На Всероссийской выставке того же года компания представила театральные бинокли, телескопы и морские бинокли, укрепив свою репутацию ведущего производителя оптики в России.
В 1880-х годах, когда встал вопрос о снабжении армии биноклями, Воткей обратился в Военное министерство с предложением выполнить заказ на своей фабрике. В прошении он подчеркивал, что его предприятие — единственное в России, производящее бинокли и зрительные трубы, а качество изделий не уступает зарубежным аналогам при той же стоимости. Испытания на Главном артиллерийском полигоне подтвердили преимущества продукции Воткея: его бинокли превосходили немецкие образцы фирмы «Ратенов» по четкости изображения на дистанциях до 2000 саженей.
В 1882 году Карл Воткей участвовал во Всероссийской выставке в Москве, где представил широкий ассортимент продукции: бинокли, зрительные трубы, лоты, компасы, психрометры, оптические линзы и другие приборы. К этому времени на фабрике трудились 60 рабочих, а годовой оборот достигал 100 тысяч рублей. Успех выставки принес фирме золотую медаль «за изготовление биноклей и зрительных труб отличного качества». Кроме того, заказ на подзорные трубы для императорского двора удостоил компанию звания поставщика Высочайшего Двора.
После смерти Карла Воткея управление фирмой перешло к его вдове Леонтине-Шарлотте-Марии Воткей, а затем — к Николаю Павловичу Циммеру.
Предприятие продолжило выпуск оптических, геодезических, измерительных и других приборов, включая оборудование для Гидрографического департамента. Однако к началу XX века дела фирмы пошли на спад: к 1909 году число рабочих сократилось до 35, а годовой оборот упал до 50 тысяч рублей. После революции 1917 года компания прекратила свое существование.