量産型の日本車で、外国車並みの温水式ヒーターを初搭載したのは1955年（昭和30年）の初代トヨタ・クラウンであった。1958年（昭和33年）に登場したスバル・360にはヒートエクスチェンジャー形式のヒーターが装備された。この時代までは冷房は走行風による単純な外気導入や三角窓の利用、暖房は水冷車では後付け式のモーター付き温水ヒーター、空冷車ではヒートエクスチェンジャー又は単純なエンジン冷却熱風取り込みという構成が主体であった。この時代のヒーターは足下のみから温風が出るセミエアミックスタイプのヒーターが主流で、実用上の必要からデフロスター配管が為される事例もあった。同時期ヤナセは日本製では初となるカークーラーを開発した。形態は吊り下げ式で、「ゼネコン」の商標で1955年（昭和30年）より販売を開始した。1970年代に入ると、簡易設計が多かった軽自動車でも排ガス規制への対策から2ストローク機関から4ストローク機関への転換が進んでいき、同時に冷却方式も空冷から水冷へと移り変わっていった。このため、軽自動車でも技術的には普通車同様な暖房システムに移行していった。この時期と同時にメーカー（販売店）オプションとしてカークーラーの導入が進められた。このカークーラーは構造そのものは現在のカーエアコンの冷房装置とほぼ変わらぬものであるが、現在の車ではダッシュボードの内部に配置されているエバポレーターやブロワーモーターといったクーラーの構成部品が一体化されており、これをグローブボックスの位置にはめ込むか別の筐体としてダッシュボード下に吊り下げるというものであった。こうしたタイプの吊り下げ式カークーラーは必ずしも自動車部品メーカーの手により生産されるものばかりではなく、一般の家電メーカーが主体となって開発された後付け品も多数存在した。今日のようなヒーター・クーラー双方からの風を混合する温度調節機能を備えたカーエアコンは、1970年代後半から1980年代に一般化した。しかし、1980年代の大衆車はカーエアコンは販売店オプション扱いのものがほとんどで、この時代のカーエアコンは送風温度を手動で微調整するマニュアルエアコンであり、この時代の一部車種には室内温度センサーや日射センサーによって室内の温度を自動調整するオートエアコンは、一部のスポーツカーや高級車に装備されるに留まっていた。
ドイツ車においては黎明期のポルシェやフォルクスワーゲン・ビートルなどの空冷式エンジンの車種においてマフラーの熱を室内に導入するヒートエクスチェンジャーの導入が始まり、自動車におけるヒーター装備の嚆矢となった。特に、自動車用空冷エンジンの主流となったブロワーファンによりエンジンブロック内部に大量の冷却風を取り込む強制空冷式エンジンにおいては、冷却風の一部を車内に導入するベンチレーターを装備してヒーターの代用とする例もあった。このような空冷式エンジン車のヒーターはエンジンの廃熱を効率よく利用できる反面、エンジンの回転数や外気温によっては十分な暖房効果が得られにくく、シリンダーやキャブレターなどの接合状態があまり良くない場合には、温風に燃料やエンジンオイル、あるいは排気ガスの臭いが混ざる場合があることが欠点であった。ドイツの空冷車には地域によっては初期のアメリカ車と同様にミスト散布式カークーラーが装備される場合もあり、その後1960年代から1970年代にかけてカーエアコンが装備されるようになっていった。
アメリカ車においては早くは1930年代にはミスト散布の原理を用いたカークーラーの導入が始まり、1939年にはパッカード製自動車においてコンプレッサーを用いた冷房装置が採用されたが、冷却機能の調整面において課題を残していた。この時代のコンプレッサー式カークーラーはトランクをほぼ丸ごと占有するほど巨大なものであったため、戦前はあまり普及しなかった。同時期の1937年、中級車メーカーのナッシュ・モーターズは家電メーカーのケルビネーターと合併、ナッシュ＝ケルビネーターとなったが、1938年には早速ケルビネータ―の熱交換技術を応用し、エンジン冷却水を室内のごく小さなラジエーターに導入することで温風を生む本格的カーヒーターを、世界で初めて自社の自動車に搭載する。この温水式ヒーターシステムは、翌年にはサーモスタットを利用した、自動式の暖房温度調節機能を備えるようになり、「ウェザーアイ」（en:Weather_Eye）の商標を与えられた。ウェザーアイのシステムは、実用性の高いカーエアコンに発展する基礎となった。第二次大戦後の1954年、ナッシュ社がナッシュ・アンバサダー（en:Nash Ambassador）のオプションとして設定した「オール・ウェザーアイ」All Weather Eyeは、温水式ヒーターとトランク内蔵型コンプレッサー式カークーラーを一つにした、世界初の統合カーエアコンシステムとなった。このAll Weather Eyeはナッシュ＝ケルビネーターの後裔アメリカン・モーターズの正規オプション品となったが、システムとしての完成度が高かったうえ、当時としては比較的低価格でオプション提供されたこともあって、競合するビッグ3メーカーが急遽対抗製品の開発を強いられる結果となり、以後のアメリカ車におけるカーエアコンシステムの代名詞的存在となった。その後、アメリカ車は1950年代から1960年代に掛けてかなりの割合でクーラー・ヒーターを含むカーエアコンの導入が行われた。ヨーロッパ諸国や日本の自動車メーカーも基本システムではアメリカ車を追随、ダッシュボードにコントロールシステムを組み込んだエアコンディショニングシステム搭載が世界的に標準化した。
開発計画は空軍の注目を得たが、後に予算不足により離脱し、民間市場向けにロッキードの単独プロジェクトとして開発が続行された。試作機として製造された2機はブリストル・シドレー オーフュース2基をエンジンとして装備し、1957年9月4日に初飛行した。2号機N329Kは、スリッパー・タンクを備えていたが、後の生産型と異なりこの時点ではオプションであった。その後、ロッキードはオーフュースエンジンのライセンス生産交渉に失敗し、変更することになった。N329Kはプラット・アンド・ホイットニー JT12 4基にエンジンを交換し、スリッパー・タンクは取り外されて1号機N329Jに取り付けられた。N329Jは、ケリー・ジョンソンの移動にしばしば使用されていた。1960年には生産型のエンジンとして採用されたJT12を装備して初飛行、翌年には納入が開始された。一方、開発から離脱した空軍は、16機のジェットスターをC-140として調達した。1962年には5機がC-140Aとして調達され、空港の航法援助施設を検査するため、飛行点検機として用いられた。VIP機との区別は、迷彩塗装によって識別されていた。C-140Aは、ベトナム戦争-1990年代初頭まで使用された。最後に退役した機体は、イリノイ州のスコット空軍基地で展示されている。11機がC-140Bとして調達された。最初の1機はC-140Aよりも早く納入されている。軍事空輸軍団にて運用され、6機はアンドルーズ空軍基地から第89輸送飛行隊によってVIP機VC-140Bとして運用された。1970年代-80年代にかけては、エアフォースワンとして用いられたこともある。また、ドイツやカナダなど数ヶ国でも、VIP機として用いられた。燃費の悪さとアメリカ合衆国の騒音規制により、改良型の開発が行われた。ギャレット・エアリサーチのTFE731をエンジンとして用い、外部燃料タンクを再設計したものであった。開発は成功し、TFE731-3を装備した新造機ジェットスター2として生産され、1976年-79年にかけて40機が販売された。この改良型は、航続距離、騒音、最大搭載量といった面で原型となったジェットスターよりも優れたものであった。また、ギャレット・エアリサーチによって既存機のエンジンをTF731-1に交換した、改造機731 ジェットスターも開発された。