Первыми, продавцами топлива в розницу стали аптекари, превратив его реализацию в дополнительный бизнес.
В бак первого в мире авто топливо залили в аптеке в 1888 году. Берта Бенц, жена Карла Бенца, изобретателя первого автомобиля, заправила там свою машину, на которой совершила путешествие из Мангейма в Пфорцгейм и обратно. В бак залили бытовой растворитель лигроин – жидкую смесь углеводородов тяжелее бензина. В городе Вислохе, в Германии, где это случилось, через 120 лет установили памятник Берте и первому в истории автопробегу.
Первая самостоятельная АЗС открылась почти 20 лет спустя, в 1907 году, в Сиэтле (США). Это была цистерна с канистрами бензина, из которых горючее непроизвольным самотёком поступало в топливный бак. Автомобили в те времена были малодоступной роскошью, и для людей того времени появление заправочной колонки стало значимым событием.
Тем временем Германия размещает бензоколонки рядом с крупным трассами. Их устанавливали на тротуаре рядом с дорогой. Называли «железными леди» или «железными девами», по ассоциации с одноименными орудиями пыток. Оттуда «дамы» вскоре распространяются по всему миру.
В 20-хх годах прошлого века число колонок в мире заметно возрастает. Это связывают с внедрением Генри Фордом конвейерного производства. Но только в 40-х годах производители начинают приближаться к формату современных АЗС: с небольшими встроенными туалетами, сервисными центрами, магазинами и кафе.
В России первые автозаправочные станции появились в 1911 году, но полноценное развитие АЗС началось в СССР после Второй мировой войны. Тогда частный автопарк увеличился за счет трофейных машин, а позже — благодаря "рывку" отечественного автопрома: выпуску «Победы», а затем «Москвичей» и «Волг».
Как была организована работа на стандартной советской АЗС, можно посмотреть в комедийном фильме «Королева бензоколонки», снятом в 1962 году.