הצעה זו נתקלה בתגובות סוערות מצד גורמים יהודיים שונים, שראו בה צעד ראשון לקראת ויתור יהודי על ארץ ישראל כבית לאומי. תגובות שליליות להצעתו של איתמר בן-אב"י המשיכו להתפרסם בעיתונות שנים לאחר שפורסמה בפעם הראשונה.
איתמר בן-אב"י דגל ברעיון של ארץ ישראל השלמה כבית לאומי לעם היהודי, וראה בתוכנית הקנטונים פתרון ביניים זמני שיאפשר לאוכלוסייה היהודית לקלוט עלייה ולהתפתח במהירות תוך שהיא משוחררת מכבלי השלטון הבריטי, ומן האיום של המועצה המחוקקת המוצעת, בה היה לנציגים הערבים רוב מובהק. תוכנית הקנטונים של איתמר בן-אב"י לא התגבשה לכלל תוכנית מעשית ולא הועלתה כאפשרות למימוש, אולם העקרונות שהוצעו במסגרתה שבו והועלו בתוכניות דומות שהוצגו באותה תקופה.
העקרונות שהציג איתמר בן-אב"י מצאו אוזן קשבת אצל ארצ'ר קאסט, אחד הפקידים של משרד המושבות הבריטי, חתנו של סר רונאלד סטורס המושל הבריטי הראשון של ירושלים. בשנות העשרים היה ארצ'ר קאסט פקיד זוטר יחסית, והוא לא הצליח לשכנע את אנשי הממשל הבריטי לאמץ את התוכנית. אולם כעשר שנים לאחר מכן הוא היה בעמדת השפעה שאפשרה לו להעלות את התוכנית לדיון רציני במסדרונות השלטון הבריטי.
תוכנית יעקובסון.
בשנת 1929, לפני מאורעות תרפ"ט, הציע ויקטור יעקובסון, שהיה אז דיפלומט בכיר (נציג ההסתדרות הציונית בפריס) המקורב לחיים ויצמן, לחלק את ארץ ישראל לקנטונים יהודיים וערביים. תוכניתו הציגה תהליך בן שלושה שלבים, שבסופו תוקם מדינת קנטונים מאוחדת בנוסח שווייץ. הקנטונים יהיו מארבעה סוגים: לאומי ערבי הומוגני, לאומי יהודי הומוגני, מעורב בעל רוב יהודי ומעורב בעל רוב ערבי. התהליך יימשך כ-15 שנים ובמהלכו יש לכוון את ההתיישבות היהודית כך שייווצרו ריכוזים בעלי רוב לאומי. יעקובסון הצביע על שישה יעדים להתיישבות היהודית: אגם החולה, עמק הירדן והנגב (שהיו דלי אוכלוסין), הגליל העליון, עמק יזרעאל ורצועת החוף (שבהם היה כבר בסיס דמוגרפי יהודי משמעותי). תוכניתו של יעקובסון הכניסה לחשיבה המדינית הציונית את המונח "קנטון לאומי", אולם היא לא עלתה לדיון במוסדות הציוניים. בשנת 1932 נטש יעקובסון את רעיון הקנטוניזציה. הוא הגיע למסקנה כי יש לחתור לריבונות יהודית בחלק מארץ ישראל והכין תוכנית מפורטת לחלוקת הארץ.
תוכניתו של ד"ר פלטיאל דיקשטיין.
בחודש פברואר 1930, בעקבות העלאת הרעיון לחלק את ארץ ישראל לקנטונים יהודיים וערביים, פורסמו בעיתון "העולם", ביטאון ההסתדרות הציונית העולמית, שני מאמרים פרי עטו של ד"ר פלטיאל דיקשטיין. הכותב, שהיה ממייסדי בית הספר למשפט וכלכלה בתל אביב ונמנה עם תומכי התוכנית, ניסה להבהיר את מהותו של הקנטון ואת מעמדם של התושבים המתגוררים בו. הוא תיאר בפרטים דוגמאות לנושאים בהם יונהג הממשל העצמי, והציג את עמדותיהם של המתנגדים לתוכנית הקנטונים.
ד"ר דיקשטיין, בהיותו בעל רקע משפטי ומנהלי, פירט בתוכניתו את הדרך בה עתיד הקנטון להתנהל, ואת המתכונת בה יקבע השיוך האתני של כל קנטון. בתוכניתו הציע ד"ר דיקשטיין להקים לא רק קנטונים יהודים וערבים, אלא גם קנטונים מעורבים בהם יותר לאוכלוסיות יהודיות וערביות לחיות ולהתיישב יחד, תוך בחינה תקופתית של המצב הדמוגרפי עד להשגת רוב לאחת האוכלוסיות. הצעות אלו זכו להתעניינות מועטה בציבור, ולא הייתה להן השפעה של ממש על מהלך העניינים המדיני באותה תקופה.
תוכנית משרדי הממשלה הבריטית בתחילת שנות ה-30.
בספטמבר 1931 שוב הועלתה לדיון במשרדי הממשלה בלונדון תוכנית להקמת קנטונים יהודיים בארץ ישראל. היו טענות שהועלו בעיתונות כי הצעות אלו גובשו בשיתוף עם הסוכנות היהודית ובעיקר עם ד"ר חיים ארלוזורוב, ראש המחלקה המדינית שלה. ידיעות אלו הוכחשו על ידי אנשי הסוכנות היהודית, אולם הכחשותיהם התקבלו בחוסר אמון.
הצעות של אחמד ח'אלדי ושל מוסא אל-עלמי.
ב-27 בדצמבר 1933, הסופר הפלסטיני אחמד ח'אלדי, מנהל המכללה הממשלתית הערבית בירושלים, פרסם בעילום שם בעיתון "פלסטין" את תוכניתו להסדר על בסיס קנטונים ערביים ויהודיים. ב-7 בינואר 1934 הוא חיבר תזכיר בשם "הצעות לפתרון השאלה הערבית–יהודית של פלסטין על בסיס קנטוניזציה של הארץ ויצירת מדינה ערבית ויהודית" והגישו ליהודה לייב מאגנס. בתזכיר זה כתב כי הקנטון הערבי יכלול את עזה, חיפה, אזור בית שאן ואזור יהודה ושומרון, ואילו הקנטון היהודי יכלול את אזור החוף שבין תל אביב ועתלית, עמק יזרעאל ובקעת הירדן מטבריה ועד אצבע הגליל (בסך הכל כ-2.5 דונם (??), פחות מעשירית משטח הארץ). ב-23 ביולי 1934 כתב למאגנס: "איני רואה בקנטוניזציה פתרון אידיאלי, אבל ייתכן שהוא מעשי לא פחות מכל פתרון אחר שהוצע מעולם". עוד כתב לו, כי היוזמה לתוכנית צריכה לבוא מהצד היהודי, וכי "טרנספר כלשהו של נכסים ואוכלוסייה יהיה הכרחי". יוקמו "שתי ממשלות מקומיות, עצמאיות ואוטונומיות", ש"ינוהלו במלואן בידי ערבים ויהודים עם ייעוץ בריטי מצומצם". על פי תוכניתו, הארץ אמורה הייתה להישאר במשך תקופה כלשהי בשלטון מנדטורי בריטי ומועצה יהודית–ערבית–בריטית תנהל את ירושלים ותהיה אחראית ל"הגנה" ברחבי הארץ. לאחר תקופה זו, יחובר הקנטון הערבי עם עבר הירדן תחת שלטון עבדאללה: לכל קנטון תהיה מועצה מנהלת משלו ועבדאללה עצמו "יכהן כראש המועצה המנהלת של שני הקנטונים". עם זאת, במכתב נוסף למאגנס, כתב ח'אלדי כי כדי לשכנע את הערבים להגיע ל"השלמה", יש צורך להגביל את העלייה היהודית ולהבטיח את קביעותו של הרוב הערבי בארץ.
העתק של הצעתו של ח'אלדי נשלח על ידי מאגנס לדוד בן-גוריון. בתשובתו למאגנס, כתב בן-גוריון: "ההצעה היא מעניינת מפאת בואה מפי ערבי. לי נדמה שמבחינה ערבית אינה רצויה, כי היא משאירה אותם בעיקר רק בחבל ההרים העני, וגם סוגרת בפניהם את הים. אולם חשוב שבקרב הערבים יש אנשים המחפשים למצוא מתוך הסכם לסיפוק כל שהוא של שאיפות היהודים".
באותה תקופה תמך גם מוסא אל-עלמי בתוכנית קנטוניזציה, אולם תחת "פיקוח השלטון המנדטורי". על פי תוכניתו, הקנטון היהודי אמור היה להיות קטן יותר מזה שהציע ח'אלדי: רצועת החוף שבין תל אביב לעתלית בלבד. צמצום הקנטון היהודי איפשר, מבחינתו, ויתור ערבי על הגבלת העלייה היהודית: "היהודים יוכלו להביא לקנטון שלהם כמה מהגרים שירצו, ולחוקק שם כל חקיקה שימצאו לנכון".
בדו"ח ועדת פיל 1937.
ועדת פיל, שהוקמה לאחר השלב הראשון של המרד הערבי הגדול בשנת 1936, הציגה בפרק כא של הדו"ח שלה את רעיון הקנטוניזציה: כינון מדינה פדרטיבית בעלת פלכים או קנטונים יהודיים וערביים אוטונומיים. אולם הוועדה פסלה את הרעיון, משום שלדעת חבריה, הקנטוניזציה סובלת מכל הליקויים של חלוקה בעוד שאין בה את היתרון הטמון בחלוקה, שהוא השכנת שלום בין הצדדים.
בתוכנית מוריסון–גריידי 1946.
ביולי 1946 הציעו השר הבריטי הרברט מוריסון והדיפלומט האמריקני הנרי גריידי קנטוניזציה של ארץ ישראל, במסגרת "תוכנית מוריסון גריידי" שיזמה ממשלת בריטניה. מוריסון וגריידי הציעו "תוכנית לאוטונומיה מחוזית": הקמת מחוז יהודי קטן לאורך מישור החוף ומחוז ערבי גדול באזור המרכז ההררי. המחוזות יהיו אוטונומיים, אך במסגרת הסדר פדרלי שיימשך חמש שנים, תחת שלטון נציב עליון בריטי. על פי התוכנית, ירושלים והנגב אמורים היו להישאר במשך תקופה זו בשלטון בריטי. בתום חמש השנים, אמורים היו הצדדים להחליט על אופי המדינה שתוקם: חד-לאומית, דו-לאומית או חלוקה לשתי מדינות. תוכנית זו נפסלה על הסף על ידי הערבים ואילו ההנהגה הציונית השיבה בתגובה מעורפלת.
תוכנית משרד החוץ הבריטי בפברואר 1947.
בתחילת שנת 1947, על רקע מעמדה המתערער של בריטניה בארץ ישראל וכוונתה המוצהרת לוותר על המנדט שניתן לה לניהול השטח, שב והציע שר החוץ הבריטי ארנסט בווין את תוכנית הקנטונים כאפשרות לפתרון בעיית ארץ ישראל. ב-10 בינואר 1947 הציע בווין כי בריטניה תמשיך לשלוט על ארץ ישראל לתקופה של חמש שנים נוספות, שבמהלכן תחולק ארץ ישראל לקנטונים יהודיים וערביים בהם יקבלו התושבים אוטונומיה ויוכלו לנהל את ענייניהם הפנימיים תחת פיקוחה של הממשלה המרכזית. הערבים דחו את ההצעה על הסף, והסוכנות היהודית הביעה נכונות לקבל את ההצעה בתנאים מסוימים, אולם תנאים אלו לא היו מקובלים על הבריטים. ב-14 בפברואר 1947 הודיע בווין על החלטת בריטניה להעביר את ההחלטה על גורלה של ארץ ישראל חזרה לדיון בעצרת האומות המאוחדות.
החייאת תוכנית הקנטונים מאז סוף שנות ה-80.
תוכניתו של פרופ' שלום רוזנברג.
בשנת 1988, בתקופה שלאחר פרוץ האינתיפאדה הראשונה, העלה פרופ' שלום רוזנברג מחדש את תוכנית הקנטונים כפתרון אפשרי לבעיה הפלסטינית. פרופ' רוזנברג היה מודע לכך שהוא חושף את עצמו "בפני ההאשמה הקשה מכל – תמימות", אולם בכל זאת פרס במאמר מקיף ומלא פרטים את עיקרי התוכנית המוצעת. הוא התייחס לנקודות כמו בעיית הפליטים הפלסטינים ושיתוף מדינות האזור (למשל מצרים שתתרום חלק משטח חצי האי סיני), נקודות שיחזרו ויצופו בהצעות מאוחרות יותר. לדוגמה, ב-8 בספטמבר 2018 פורסם כי נשיא מצרים הציע ליו"ר הרשות הפלסטינית לצרף שטחים מסיני כדי להגדיל את רצועת עזה ולהקים בה מדינה פלסטינית בשליטה מלאה של הרשות. בתמורה, התבקש אבו מאזן לוותר על החזרה לגבולות 67'. בדיווח נאמר כי ישראל וארצות הברית עודכנו במהלך, אך אבו מאזן דחה את ההצעה על הסף.
תוכניתו של השר אביגדור ליברמן.