Das ursprüngliche Gerät wog 80 Pfund (36 kg), und anfangs gab es nur 3 Kanäle für alle Nutzer im Stadtgebiet. Später kamen weitere Lizenzen hinzu, so dass die Gesamtzahl auf 32 Kanäle in 3 Bändern stieg (siehe IMTS-Frequenzen). Dieser Dienst wurde mindestens bis in die 1980er Jahre in weiten Teilen Nordamerikas genutzt.
Am 2. Oktober 1946 führten Kommunikationsgeräte von Motorola die ersten Gespräche über den neuen Autofunkdienst der Illinois Bell Telephone Company in Chicago. Aufgrund der geringen Anzahl verfügbarer Funkfrequenzen stieß der Dienst schnell an seine Kapazitätsgrenzen.
In Finnland wurde der Autotelefondienst erstmals 1971 mit dem ARP-Dienst (Autoradiopuhelin oder Autoradiofon) der ersten Generation angeboten. Dieser wurde 1982 durch das 1G-System NMT (Nordic Mobile Telephone) abgelöst, das in ganz Skandinavien und in anderen, oft abgelegenen Gebieten genutzt wird.
In Westdeutschland wurde der Autotelefondienst erstmals 1958 als A-Netz-Dienst eingeführt. Im Jahr 1971 erreichte er seine Kapazitätsgrenze von fast 11.000 Teilnehmern und wurde 1972 durch das B-Netz abgelöst, das eine Direktwahl ermöglichte, bei der kein menschliches Personal für die Vermittlung von Anrufen erforderlich war. Um einen Teilnehmer zu erreichen, musste man jedoch immer noch seinen Standort kennen, da das Mobilteil die Ortsvorwahl der Basisstation übernahm, die es bediente. Es wurde 1985 durch das C-Netz 1G-System abgelöst.
In Nordamerika nutzten Autotelefone in der Regel den Mobile Telephone Service (MTS), der zuerst in St. Louis eingesetzt wurde, oder den Improved Mobile Telephone Service (IMTS), bevor 1984 der analoge Mobilfunkdienst (AMPS) eingeführt wurde. Die AMPS-Technologie wurde in den Vereinigten Staaten 2008 eingestellt.
Da ein herkömmliches Autotelefon einen Hochleistungssender und eine Außenantenne verwendet, ist es ideal für ländliche oder unterentwickelte Gebiete, in denen Mobiltelefone möglicherweise nicht gut oder gar nicht funktionieren. Aufgrund der aktuellen Vorschriften der US Federal Communications Commission müssen die Betreiber jedoch Strafen für die Aktivierung von Geräten zahlen, die nicht E911-konform sind, wie z. B. analoge Geräte.
In den 1980er Jahren war das Autotelefon beliebter als das normale Mobiltelefon. Als jedoch während des Handy-Booms in den 1990er Jahren Mobiltelefone leichter und erschwinglicher wurden, wurden Autotelefone immer seltener. In den 2000er Jahren wurden Autotelefone aufgrund der Bequemlichkeit von Mobiltelefonen und der Integration von Technologien wie Bluetooth in das Fahrzeug unüblich.
Noch 2008 waren einige Autotelefone erhältlich, darunter das Nokia 810 und das Motorola VC6096 für die Verwendung mit GSM-Netzen und ein Autotelefon von NAL Research für das Iridium-Satellitennetz. Motorola bot seinen Kunden in den USA die Autotelefone m800 und m900 an, die für CDMA- bzw. GSM-Netze geeignet waren. Einige Autotelefone verfügten über Farbbildschirme und unterstützten Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen sowie die Möglichkeit, über Bluetooth auf SIM-Karten anderer Telefone zuzugreifen.
Seit 2008 verfügen viele Autos über integrierte „Freisprecheinrichtungen“, mit denen das Mobiltelefon des Verbrauchers über eine drahtlose Bluetooth-Verbindung oder einen integrierten Transceiver genutzt werden kann. Die Systeme verwenden ein internes Mikrofon und das Audiosystem des Fahrzeugs und können über eine Sprachsteuerung verfügen.
In vielen Ländern ist die Einschränkung der Nutzung von Mobiltelefonen während der Fahrt im Aufwärtstrend.