La Caravelle est produite en plusieurs versions différentes, les premières recevant des réacteurs Avon, à simple flux, du motoriste britannique Rolls-Royce Limited. Des versions sont préparées spécialement pour le marché américain avec des moteurs General Electric, mais ne rencontrent pas le succès escompté. Il est de même pour les versions ultérieures, équipées de moteurs Pratt & Whitney JT8D.

Le premier prototype réalise son premier vol à Toulouse le 27 mai 1955 et Air France met en service le premier appareil de production, baptisé « Alsace », le 6 mai 1959, suivi par la Scandinavian Airlines System. Avec l'augmentation du trafic aérien dans les années 1960 et 1970, les compagnies se recentrent sur des avions plus gros et de nombreux appareils sont retirés du service ou transférés à des opérateurs charters. Dans les années 1980, les avions de ligne modernes rendent les Caravelle obsolètes et de nombreux exemplaires actifs sont ferraillés ou revendus en Afrique et en Amérique du Sud, où les compagnies ont rarement les moyens d'acquérir des avions récents. Les dernières Caravelle encore en service en Europe sont retirées à la fin des années 1990, quelques-unes continuant à voler au Congo et en Colombie au début des années 2000, la dernière étant retirée en 2005.

Une vue typique de la Caravelle - © collection Olivier Pech