Le tout premier feu de signalisation apparait à Londres le 9 décembre 1868. Il est alors bien éloigné de la version que nous connaissons. Inventé par l’ingénieur John Peake Knight et monté sur un pied d’acier à 7 mètres de haut, il était composé de 2 écriteaux pivotants indiquant « stop » et « prudence » et surmontés par une lanterne à gaz pouvant éclairer en rouge ou en vert. Pour changer la signalisation, un agent devait tourner manuellement la lanterne à l’aide d’un levier. Un accident, quelques mois après son installation, met fin à l’expérience.

C’est finalement le 5 août 1914 que sont installés les premiers feux de signalisation électriques à Cleveland, aux Etats-Unis. Ces feux, qui étaient bicolores et accompagnés des mots « arrêt » et « marche », étaient gérés manuellement par un policier de l’intérieur d’une cabine et accompagné d’un signal sonore indiquant aux automobilistes les changements de feux.

En France, le premier feu de signalisation apparait le 5 mai 1923, au croisement des boulevards Saint-Denis et Sébastopol, à Paris. Accompagné d'une sonnerie, il compte un feu unique, sur lequel se détache le mot « Halte ! » en lettres rouges.

Les premiers feux tricolores, quant à eux, sont apparus aux Etats-Unis au cours des années 1920 grâce au policier William Post. Comme aujourd'hui, ils étaient rouge, orange et vert pour réduire les accidents causés par les freinages d'urgence lorsque le feu passait au rouge. En France, on retrouve une mention d’un feu tricolore dans une édition du Petit Parisien de mars 1928.

En 1931, la première Convention sur l’unification de la signalisation routière encourage l'utilisation du feu tricolore – une mesure adoptée largement en France au cours des années 30.