Prije izuma semafora, jahača, konjskih zaprega, bicikala i pješaci su se natjecali za prednost puta na kolnicima uz ograničeno vodstvo izvan pristojnosti i uobičajeno pravo. Kad se automobil pojavio, postalo je očito da je za nadzor često kaotičnog protoka prometa potrebna neka vrsta organizacije. Engleska je zaslužna za izum prvog ručnog semafora, dok su se električni semafori razvili u Sjedinjenim Državama.
Prvi dodje prvi je posluzen
Prije izuma prometne signalizacije, pravila prometa temeljila su se na međusobnoj toleranciji ili suradnji među onima koji zauzimaju kolnik. Na raskrižjima se obično očekivalo da ljudi dopuste onima koji su stigli na raskrižje prije njih da nastave prvi. To je ubrzo postalo uobičajeno pravo, ali nitko nije nadzirao njegovo poštivanje. Pravilo podrijetlom iz Francuske na prijelazu stoljeća kojim se vozaču s desne strane daje prednost, usvojeno je diljem Sjedinjenih Država, ali često je smatrano neizvedivim.
Opasan signal
Prvi semafor - kombinirajući plinsku svjetiljku i drvene semafore - postavljen je ispred Parlamenta u Engleskoj 1868. godine. Dizajnirao J.P. Knight, inženjer željezničke signalizacije, njime je ručno upravljao policajac. Sastojao se od 22-metarskog stupa s dva semaforna kraka koja su podignuta za 45 stupnjeva da signaliziraju "oprez", a vodoravno podignuta da signaliziraju "zaustavljanje". Noću je policajac zapalio dvije plinske svjetiljke smještene na vrhu stupa i bljesnuo crvenom lampicom za "stop" i zelena lampica za "kreni". Policajci koji upravljaju semaforom zazviždali su kad se signal mijenjao. Kad je eksplozija plinske lampe teško ozlijedila policajca, napušten je Knight-ov semafor.
Lukovice u kućici za ptice
1912. Lester Farnsworth Wire, direktor prometa u Salt Lake Cityju u državi Utah, izgradio je semafor nalik kućici za ptice s dvije rupe sa svake strane. Unutar svake rupe nalazila se svjetlosna utičnica. Žica je umetnula jednu zelenu i jednu crvenu žarulju u rupe sa svake strane kutije. Kutiju je montirao na stup usred prometnog raskrižja i spojio uređaj na nadzemna kolica i dalekovode. Navukao je drugu žicu s kutije na stup na uglu raskrižja. Policijski službenici mogli su upravljati svjetlima prekidačem na kutnom stupu. Budući da Wire nije patentirao svoj semafor u stilu kućica za ptice, njegova tvrdnja da je izumio prvi električni semafor često je osporena.
Sve do sustava
1918. James Hoge patentirao je električni sustav semafora koji je dizajnirao nekoliko godina ranije. Sustav se sastojao od četiri para crvenih i zelenih svjetala postavljenih na kutne stupove raskrižja i ožičenih na središnju upravljačku kabinu. Policajac unutar kabine ručno je mijenjao signale kako bi kontrolirao protok prometa. Sustav je instaliran 1914. godine na uglovima avenije Euclid i Istočne 105. ulice u Clevelandu u državi Ohio. Hogeov semafor općenito se smatra prvim električnim semaforom.