Etter sammenslåingen var selskapet tidlig ute i å ta i bruk dieselmotorer. Caterpillar-produkter ble tatt med verden rundt under andre verdenskrig av den amerikanske marinen, som bygget flyplasser rundt i Stillehavet. Etter krigen økte selskapets størrelse raskt, og det første utenlandskontoret ble startet i 1950, noe som markerte Caterpillars utvikling til å bli et multinasjonalt selskap.