Перший світлофор, сконструйований за принципом железнодорожного, був запропонований механіком Дж.Найтом. Він був встановлений в 1868 році в Лондоні на площі в будівлі англійського парламенту. Цей газовий ліхтар, закритий з одного боку червоним, а з іншою зеленим склом, був підвішений на високому залізному стовпі, і його можна було повертати в одному або іншому напрямі за допомогою ручки, встановленої в його підставі. Звичайно, у той час автомобілів ще не було. Але кількість транспортних засобів з паровим двигуном, возів, які тягнули тварини, і пішоходів в діловому районі (в Парламентської площі) збільшилося настільки, що для запобігання аваріям був потрібний світлофор. Зміна незасвічених і розфарбованих знаків відбувалася за допомогою системи пріводних ременів. Для того, щоб сигнали були краще видні при поганій погоді і вночі, встановлювався ліхтар з газовими трубками, перед якими мінялися червоні і зелені стекла. На жаль, перший світлофор проіснував недовго. Із-за недосконалості конструкції газовий ліхтар одного дня вибухнув, при цьому загинув той, що чергував біля нього поліцейський. Після цієї трагічної події про світлофор забули. Більш ніж на півстолітті...

Світлофори були винайдені для того, щоб регулювати безпеку руху на вулицях. Широкого поширення набули вони після винаходу автомобіля. До того не було особливої потреби в офіційних правилах вуличного руху і пристроях регулювання руху транспорту: люди більше покладалися на здоровий глузд і коректність поведінки. Але коли вулиці заповнилися швидкими і галасливими автомобілями, стало очевидне, що регулювати вуличний рух необхідно. Світлофори, які заставляли зупинятися одних, даючи можливість рухатися іншим, представляли один із способів захистити автомобілі і пішоходів (людей, що рухаються пішки) від зіткнень і уникнути утворення транспортних пробок. Електричний світлофор винайшов Гаррет Морган, афроамеріканец, винахідник і бізнесмен в Клівленді, штат Огайо. Після покупки першого автомобіля Морган зрозумів, що на перехрестях необхідні якісь засоби регулювання вуличного руху. Він придумав світлофор, що працює за тим же принципом, що і світлові сигнали, що встановлюються на залізничних роз'їздах. Морган отримав на винахід патент (тобто зареєстрував в уряді винахід на своє ім'я) в 1923 році. У перших світлофорах були передбачені червоне і зелене світло, а при зміні світла роздавався звуковий сигнал. Але у міру збільшення автомобільного руху і пов'язаного з ним шуму стало ясно, що світловий застережливий сигнал, що включається між Сигналами «рухатися» і «стояти», буде ефективніший, ніж звуковий. До світлових сигналів світлофора був доданий жовтий або помаранчевий сигнал, застережливий водіїв про те, що зараз включиться сигнал «стоп». 

Японці називають вирішуючий сигнал на світлофорі «ао-сингу» (синій сигнал), хоча насправді він зелений. Коли в Японії з'явилися перші вуличні світлофори, сигнали в них були червоного, жовтого і синього кольорів. Потім з'ясувалося, що пучок зеленого кольору набагато краще видно на великій відстані, чим синій. Тому сині лінзи світлофорів поступово замінили на зелені. Але звичай називати сигнал, що вирішує рух, «синім» залишився.