Trong giai đoạn ô tô còn chưa phổ biến và trạm xăng chưa xuất hiện, việc tiếp nhiên liệu diễn ra theo cách rất khác so với hiện nay.
Cuối thế kỷ 19, những tài xế đầu tiên phải ghé các hiệu thuốc để mua nhiên liệu đóng trong can rồi tự đổ vào xe. Khi đó, ô tô vẫn là phát minh mới mẻ và chưa có hệ thống hạ tầng hỗ trợ như đường cao tốc hay garage chuyên dụng.
Sự kiện nổi tiếng nhất liên quan đến việc mua nhiên liệu tại hiệu thuốc diễn ra năm 1888, khi Bertha Benz, vợ của nhà tiên phong ngành ô tô Carl Benz, thực hiện chuyến đi từ Mannheim đến Pforzheim (Đức) trên chiếc Benz Patent-Motorwagen, mẫu xe được xem là chiếc ô tô đầu tiên trong lịch sử.
Trong hành trình, bà dừng lại tại hiệu thuốc Stadt-Apotheke ở Wiesloch để mua nhiên liệu benzene. Nhờ lần tiếp nhiên liệu này, hiệu thuốc Wiesloch được ghi nhận là "trạm xăng" đầu tiên trên thế giới. Từ đó, việc các hiệu thuốc bán nhiên liệu cho người đi xe trở thành điều quen thuộc trong thời kỳ sơ khai của ngành ô tô.
Tuy nhiên, chỉ vài thập kỷ sau, mô hình trạm xăng hiện đại bắt đầu hình thành. Khi số lượng ô tô tăng mạnh sau thời điểm chuyến đi của Bertha Benz, nhu cầu về cách tiếp nhiên liệu tiện lợi và chuyên nghiệp hơn trở nên cấp thiết.
Năm 1905, trạm tiếp nhiên liệu chuyên dụng đầu tiên được ghi nhận tại St. Louis (bang Missouri, Mỹ), cho phép tài xế lái xe đến và bơm trực tiếp xăng từ trạm thay vì mua theo can.
Standard Oil cũng từng tuyên bố trạm xăng đúng nghĩa đầu tiên của họ mở cửa năm 1907, sử dụng một bồn chứa lớn để bơm nhiên liệu trực tiếp cho xe.
Các trạm xăng thời kỳ đầu đã tạo nền móng nhưng vẫn chưa giống hệ thống ngày nay. Đến năm 1913, Gulf Refining Company mở trạm xăng dạng drive-up đầu tiên tại Pittsburgh (Pennsylvania).
Trạm này không chỉ bán nhiên liệu mà còn cung cấp miễn phí các dịch vụ như bơm hơi, nước làm mát, chăm sóc khoang động cơ và hỗ trợ lốp. Đây là một trong những lý do khiến nhiều người đánh giá trạm xăng trong quá khứ có chất lượng dịch vụ vượt trội so với tiêu chuẩn hiện đại.
Hơn một thế kỷ trôi qua, trạm xăng đã thay đổi mạnh mẽ. Dù mức giá nhiên liệu ngày nay thường cao và hạ tầng có những hạn chế nhất định, hệ thống trạm xăng hiện đại vẫn là bước tiến vượt bậc so với thời kỳ mà tài xế phải ghé hiệu thuốc để mua từng can nhiên liệu cho xe.
