Den ursprungliga utrustningen vägde 36 kg och det fanns till en början bara tre kanaler för alla användare i storstadsområdet. Senare lades fler licenser till, vilket gav totalt 32 kanaler på 3 band (se IMTS-frekvenser). Denna tjänst användes åtminstone fram till 1980-talet i stora delar av Nordamerika.
Den 2 oktober 1946 överförde Motorolas kommunikationsutrustning de första samtalen på Illinois Bell Telephone Companys nya bilradiotelefonitjänst i Chicago. På grund av det lilla antalet tillgängliga radiofrekvenser nådde tjänsten snabbt sin kapacitet.
I Finland fanns biltelefontjänsten tillgänglig för första gången 1971 med nollgenerationen ARP-tjänsten (Autoradiopuhelin, eller Car Radiophone). Denna efterföljdes 1982 av 1G-systemet NMT (Nordic Mobile Telephone), som används i hela Skandinavien och i andra ofta avlägsna områden.
I Västtyskland släpptes biltelefontjänsten för första gången 1958 som A-Netz-tjänst. År 1971 nådde den sin kapacitetsgräns på nästan 11 000 abonnenter och efterträddes 1972 av B-Netz, som hade direktuppringning och inte krävde någon mänsklig operatör för att koppla ihop samtalen. För att nå en abonnent behövde man dock fortfarande veta var denne befann sig, eftersom handenheten antog det lokala riktnumret för den basstation som betjänade den. Det efterträddes 1985 av C-Netz 1G-systemet.
I Nordamerika använde biltelefoner vanligtvis Mobile Telephone Service (MTS), som först användes i St. Louis, eller Improved Mobile Telephone Service (IMTS) innan de gav vika för analog cellulär tjänst (AMPS) 1984. AMPS-tekniken upphörde i USA 2008.
Då en traditionell biltelefon använder en högeffektsändare och en extern antenn är den idealisk för landsbygdsområden eller outvecklade områden där mobiltelefoner kanske inte fungerar bra eller inte alls. På grund av nuvarande bestämmelser från USA:s federala kommunikationskommission måste dock operatörer betala straffavgifter för att aktivera utrustning som inte är en E911-kompatibel enhet, t.ex. analog.
På 1980-talet var biltelefonen mer populär än den vanliga mobiltelefonen. I takt med att mobiltelefoner blev lättare och mer prisvärda under mobiltelefonboomen på 1990-talet blev biltelefoner dock mindre vanliga. På 2000-talet hade biltelefoner blivit ovanliga på grund av mobiltelefonernas bekvämlighet tillsammans med integrerande tekniker för mobiltelefoner i bilen, t.ex. Bluetooth.
Det fanns fortfarande några biltelefoner tillgängliga så sent som 2008, bl.a. Nokia 810 och Motorola VC6096 för användning med GSM-nätverk och en biltelefon tillverkad av NAL Research för Iridium-satellitnätverket. Motorola försåg amerikanska kunder med biltelefonerna m800 och m900 för användning i CDMA- respektive GSM-nät. Vissa biltelefoner hade färgskärmar och stödde dataförbindelser med hög hastighet samt möjlighet att få tillgång till SIM-kort som lagrats i andra telefoner via Bluetooth.
Sedan 2008 har många bilar haft integrerade ”handsfree”-system för att använda konsumentens mobiltelefon via en trådlös Bluetooth-länk eller med hjälp av en integrerad transceiver. Systemen använder en internt monterad mikrofon och bilens ljudsystem och kan ha röstaktivering och röststyrning.
I många länder är det en uppåtgående trend att begränsa användningen av mobiltelefoner under bilkörning.