Основой для проектирования АТС стал создан русским изобретателем Моисеем Филипповичем Фрейденбергом (1858-1920) в 1895 году предыскатель и его принцип свободного поиска (английский патент № 10155). Он, работая над автоматизацией связи, стремился найти решение, которое бы сделало АТС рентабельнее ручной станции такой же емкости. В 1896 году М.Ф.Фрейденберг создал линейный искатель на одну тысячу линий с общим многократным полем для группы искателей, а потом групповой искатель (английский патент № 18912). Макет АТС последней системы, которая была названа «машинной», прошёл успешные испытания в Париже в 1898 году. Первая такая АТС была создана в 1900 году в США.

В июне 1902 года в Москве в Милютинском переулке (ныне – ул. Мархлевского) было начато сооружение нового многоэтажного дома Центральной телефонной станции ёмкостью 60 тысяч номеров. В нем принимали участие шведские специалисты, которые применили опыт строительства аналогичной станции в Стокгольме. До 1913 года телефонная связь по медным двопроводових линиям была установлена между Москвой и Харьковом, Рязанью, Нижним Новгородом и Костромой, между Петербургом и Ревелем, Гельсингфорсом и между Баку и Тифлисом. Всего же тогда функционировало 87 междугородных телефонных линий.

До 1917 года единственным видом коммутаторного оборудования дальней связи, произведенной в России, были ручные «земские» коммутаторы русского акционерного общества «Эриксон». На первоначальном этапе развития телефонии они полностью соответствовали необходимым требованиям. Но с ростом количества абонентов началось районирование телефонных сетей – установление станций в каждом районе города.

Использование так называемых «ручных» станций плохо вписывалось в этот процесс из-за ряда значительных недостатков. Станции соединялись по принципу «каждая с каждой», и при большом количестве районных станций снижалось использование оборудования межстанционных соединительных линий. К этому стоит прибавить и большие расходы кабеля, а следовательно, и финансовые расходы.

В Киеве в 1892 году насчитывалось уже 409 абонентов и 479 телефонных аппаратов, а станция имела 9 коммутаторов, и всё это хозяйство обслуживалось 37 работниками. На каждый коммутатор приходилось до 200 соединений за сутки. В 1893 году была построена ещё одна станция на Подоле, которая имела 300 номеров.

Исторической для Киева стала весна 1901 года, когда была смонтирована первая телефонная канализация. В траншею укладывались цилиндрические бетонные трубы на 12 и 24 канала, диаметр каждого из которых был 90 миллиметров. Колодцы телефонной канализации строились «всерьёз и надолго».

В дальнейшие годы модернизация продолжалась. В 1904-12 годах ёмкость кабельных сетей выросла до 4000 пар, а ёмкость станции до 4200 номеров. Улучшилось также и качество связи. Но впереди возникли новые сложности – спрос на телефонную связь значительно превышал технические возможности телефонной сети, и уже в 1912 году все ёмкости были задействованы и технические возможности для развития исчерпаны. В то время телефонная плотность составляла 0,9 телефона на 100 киевлян.

Новым этапом развития электросвязи была закладка фундамента нового помещения Городской телефонной сети вместо старого по тому же адресу. Произошло это 12 июля 1912 года. Следует отметить, что это здание стоит и до сих пор и размещается там Государственная Радиокомпания Украины.

Работа из реконструкции помещения была закончена в октябре 1914 года. Вскоре качество связи улучшилось, а спрос в значительной мере был удовлетворён. В этом же году телефонная плотность уже составила 1,6 аппарата на 100 жителей Киева. Киевлян тогда было 261 тысяча, а телефонов в сети – 4178.

АТС с машинным искателем в России начали распространяться только с 1929 года с открытием в Ростове-на-Дону первой АТС ёмкостью шесть тысяч номеров, а в 1930 году – двух АТС в Москве на восемь и семь тысяч номеров. Строительство этих станций осуществлял Ленинградский завод «Красная заря» поа технической и технологической документации шведской фирмы «Эриксон».

24 июня 1934 года Киев стал столицей Украины, и с этого момента для развития украинской электросвязи наступил новый этап – более быстрого и интенсивного развития. Именно в то время и возникло отдельное предприятие – Киевская городская телефонная сеть (КГТС). Уже в июле 1934 года была введена в эксплуатацию АТСДК на 900 номеров. Эта АТС непосредственно обслуживала правительственные учреждения. Проектом реконструкции КГТС предусматривалось строительство четырёх АТС и обновление линейно-кабельного хозяйства.

В октябре 1935 года с введением в эксплуатацию АТС ёмкостью десять тысяч номеров, на неё были переключены все 6650 абонентов с ручной телефонной станции «ЦБ». Вторая АТС машинной системы на шесть тысяч номеров, находившаяся на улице Крещатик, начала работать в 1937 году. Третья станция такого же типа ёмкостью полторы тысячи номеров, находившаяся на улице Грушевского, была введена в эксплуатацию в следующем году. В том же году заработала и станция на четыре тысячи номеров на улице Нижний Вал.

В 1937 году телефонная плотность увеличилась с 1,2 после гражданской войны до 3,5 номера на сто жителей столицы. В конце 1939 года ёмкость АТС в Киеве составляла 22400 номеров, магистральная кабельная сеть насчитывала 25 тысяч пар. К 1 января 1941 года на телефонной сети работало около 19 тысяч телефонов и 10 тысяч были включены в разные ведомственные станции и имели возможность выхода на городскую сеть.

6 ноября 1943 года в столице были смонтированы подстанции ручного обслуживания типа «ЦБ» ёмкостью двести и триста номеров. В январе 1944 года заработала ручная телефонная станция «ЦБ» ёмкостью одна тысяча номеров. Одновременно монтировалась АТС машинной системы на четыре тысячи номеров, которая была сдана в эксплуатацию 24 августа того же года. А в январе 1945 года уже развернулось строительство АТС декадно-шаговой системы.

Следующий этап усовершенствования отечественных АТС начался в 1947 году, когда советские специалисты разработали новую систему АТС – декадно-шаговую (АТС-47). Её ввод в эксплуатацию состоялся в 1949 году. Основными коммутационными элементами АТС декадно-шаговой системы стали столинейные подъёмно-вращательные искатели ДШИ-100, вращательные искатели ШИ-11 и плоские телефонные реле РПН.

А мировая телефонная индустрия в это время работала над созданием более современных АТС. Для управления АТС применялись бесконтактные коммутационные элементы – электронные и ионные лампы, электронно-лучевые трубки, полупроводниковые приборы и т.п. В 1954 году в Осло была введена в эксплуатацию механо-электронная АТС на две тысячи номеров, предложенная бельгийскими инженерами. В том же году в Англии был испытан первый макет АТС, полностью построенной на электронных приборах. Так начиналась новая эра телефонии – электронно-цифровая.

Большую работу по организации связи революционеры-большевики провели в канун октябрьского вооружённого восстания в 1917 году в Петрограде (ныне – Санкт-Петербург). Для руководства вооружённым восстаниям Петроградский Совет рабочих и крестьянских депутатов создал Военно-революционный комитет (далее – ВРК) под председательством Николая Ильича Подвойского, который розмещался в Смольном институте. В состав ВРК вошел отдел связи, который отвечал за работу центральной телефонной станции Смольного института и поддержку прямых линий связи с регионами возможных военных действий.

С победой революции Петроградский Совет стал главным исполнительным органом нового правительства. Изменилось и назначение средств связи: из средств управления вооруженным восстанием они превратились в средства управления государственным аппаратом. Связь «Смольного» стала, собственно говоря, отправной точкой правительственной связи, потому что она стала использоваться исключительно для обслуживания высших государственных органов власти. В систему этой связи вошли центральная телефонная станция «Смольного», локальные станции, телеграф «Смольного» и Царскосельская радиостанция.