在第二次世界大戰以前，美國總統很少出訪太遠的地方。出訪其他國家/地區要花很長時間，這會切斷總統與主要政府機構的聯系。空中旅行出現後，總統只須花很短的時間即可環遊世界。1943年，富蘭克林?羅斯福成為首位乘坐空中工具出行的總統。他乘坐了波音314“飛艇”去卡薩布蘭卡參加戰時會議。羅斯福之所以搭乘此機，是因為德國U型潛艇威脅到整個海域。此次任務的成功使空中旅行成為以後總統出行的標準模式。
不久之後，政府決定指派軍用飛機供總統使用。空軍部最初選擇了C-87A“解放者特快號”(Liberator Express)。它是采用美國B-24轟炸機配置的客機，被命名為“猜想之旅”(Guess Where To)。
在另壹架C-87A神秘墜毀後，特勤局出於總統的安全考慮決定不再讓總統搭乘此款機型。他們很快為羅斯福總統配置了C-54“空中霸王”(Skymaster)。它配備有睡覺用的臥室、無線電電話以及專門為羅斯福的輪椅設計的可收回電梯。這架被稱為“聖牛號”的飛機搭載羅斯福執行了幾次重要的任務，包括出席歷史上著名的雅爾塔會議 。
杜魯門 總統上任後繼續使用“聖牛號”。後來它被改裝的名為“獨立號”的DC-6所取代。與“聖牛號”不同，“獨立號”穿上了愛國主義 的外衣——飛機的前端繪有壹個鷹頭。艾森豪威爾 總統引入了兩架類似的螺旋槳飛機，配備更先進的設備，包括空對地電話和空對地電傳打字機。
1958年，空軍部向機隊引入了兩架波音707 噴氣機，總統的出行有了跨越式的進步。在艾森豪威爾總統執政期間，空軍部開始使用“空軍壹號”為總統專機的無線電呼叫名稱。在肯尼迪?就職後，公眾開始使用“空軍壹號”這壹名稱稱呼總統專機。
1963年11月，約翰遜在空軍壹號的機艙內宣誓繼任美國總統。
在肯尼迪執政初期，他新添了更高級的波音707飛機，並指導對其重新進行了美觀設計，將其噴繪成藍白相間的顏色。這個設計沿用至今。此機和另壹架相似的飛機在1972年進入機隊，在過去數十年的許多重大歷史事件中發揮了重要作用。1963年11月22日，波音707搭載肯尼迪前往達拉斯，並在當天晚些時候將其遺體運回。在返程途中，林登·約翰遜 宣誓繼任下壹屆總統。在尼克松 總統退職後，波音707搭載他從哥倫比亞特區前往加利福尼亞。途中，機務人員收到傑拉爾德·福特 宣誓繼任下壹屆總統的確認消息後，將此機的無線電呼叫名稱從“空軍壹號”改為SAM(特殊飛行任務)27000。
這兩架波音707飛機在裏根總統的兩屆任職期間，以及老喬治?布什 任職的前壹時期繼續服役。1990年，空軍部用現在（2012年3月）仍在使用的波音747取代了波音707。
克林頓在任時乘坐的總統專機正式名稱是“波音747―200B VC―25A”,尾號為28000和29000(有兩架這樣的總統專機)。
2001年1月20日，美國新總統小布什宣誓就職的那壹天，卸任的克林頓總統乘坐總統專機飛往自己在紐約的新家，飛機還是原來的那壹架，但此時的專機已經不叫“空軍壹號”，而是暫時稱為“特別使命28000號”。
奧巴馬的“空軍壹號” 是波音747-200B，專機編號為VC－25A，速度是900公裏／小時，飛行高度是1萬米，續航能力達10000多公裏。該機是從1990年8月正式投入使用的。