主条目：洛杉矶国际机场历史
洛杉磯市議會於1928年選定Westchester南部佔地640英畝（2.6平方公里）的一片小麥、大麥與利馬豆的農田為該市新機場的建地。在當時，機場沒有航廈建築，而且也只有泥土跑道。該土地的交易由房地產仲介William W. Mines促成，所以起初機場命名為Mines起降場.[1]一直到1929年，第一號機棚才正式落成啟用，該機棚現被評定為歷史地標。
在1930年，Mines起降場正式成為洛杉磯市的專用機場，在1937年，市政府收購該機場成為公營，並於1941年正式將名稱改為洛杉磯機場，隨後於1949年改名為洛杉磯國際機場（LAX）。[2]在此之前，服務洛杉磯地區的主要機場是在格倫代爾的Grand Central機場。
起初，整個機場的場址皆位於Sepulveda大道的東邊。然而，隨著機場向西面延伸擴建到海岸線，在1953年，該段Sepulveda大道被移往地下，改建為隧道，穿越機場的跑道，機場的7號跑道則跨於隧道上方。這樣的隧道在當時是個創舉。[2]
在1958年，當局為了「噴射機世代」（Jet Age）做好準備，聘請了Pereira與Luckman建築事務所，計畫重新設計與改建整個機場。初期的計畫由建築師Welton Becket與Paul Williams所提出。計畫主要內容是在機場的中央設立數個航廈與立體停車場，各個航廈間，則透過鋼骨與玻璃圓頂建築連接。然而，該計畫從未動工。隨後，在1961年，就在原本計畫要興建鋼骨與玻璃圓頂建築的地點，當局興建一個獨特白色的新主題地標建築，中央為一個圓盤，由四個大型弧形支柱架起，其整體外型類似有著四個起落架的飛碟，降落在該地。建築的圓盤中是一家餐廳，由該餐廳看出去，機場的景觀一覽無遺。在1992年，洛杉磯市議會將之選定為歷史文化建築，並斥資400萬美元，聘請華德迪士尼影像工廠（Walt Disney Imagineering）進行整修，室內建築風格採懷舊未來風（retro-futuristic），整建工程於Encounter餐廳1997年開幕前完工。[3]在過去，觀光客與旅客可以搭乘電梯到該建築的屋頂觀景台，但在911恐怖攻擊後，為了安全的理由，觀景台關閉不對外開放。觀景台於2010年8月重新開放。
在1959年，第一架噴射客機正式在該機場營運，載運往來洛杉磯與紐約市的乘客。在1970年，第一架廣體噴射客機正式在該機場營運，該班機由环球航空（TWA）的波音747客機擔綱，同樣也是載運往來洛杉磯與紐約市的乘客。[2]
在1981年，機場當局為1984年夏季奧林匹克運動會做好準備，斥資7億美元擴建機場。為了改善機場交通擁塞的情形，當局在銜接各航廈的馬蹄形道路上方興建高架橋，原本地面的道路改為入境專用，新建的高架路面則專為出境使用。擴建工程並興建了兩棟新的航廈（第一航廈與國際航廈），同時並改建了已經使用了20多年的第二航廈。除此之外，在機場的中央還興建了多個多層的立體停車場。[2]
在1982年7月8日，兩個新的機場航廈的動土施工儀式由當時的市長湯姆·布萊德雷（Tom Bradley）及第二次世界大戰空軍司令James Doolittle共同舉行。耗資1億3200萬美元，佔地963,000平方英尺的國際航廈正式於1984年6月11日啟用，航廈並用市長的名字命名（Tom Bradley Terminal）[2]
在1996年，一棟新的航空交通管制塔台興建完工，新的塔台高為277英尺（84公尺）。新塔台興建工程耗資2900萬美元，塔台外的大型著陽板，讓塔台乍看之下像一棵椰子樹。[2]
在2000年，洛杉磯市舉辦美國民主黨全國年會（Democratic National Convention），在年會之前，當局在機場外，Sepulveda大道與Century大道交會口，樹立了14個大型的柱子。沿著Century大道往東的方向，也樹立多個稍微短一點的柱子。柱子的材質為丙烯酸樹脂玻璃，高度達10層樓高，在柱子內部設有燈光，燈光會緩慢的變換不同虹彩的顏色，當旅客搭乘夜航班機抵達時，由空中可看到不同的地標。此為機場整體形象改進計畫的一部分。
前前後後，洛杉磯國際機場曾經為環球航空，加尼福尼亞航空（後來被美國航空收購），美國大陸航空，達美航空，太平洋西南航空（PSA），全美航空，Western航空（後來被達美航空收購）與飛虎航空（後來被聯邦快遞收購）的轉運中心。
自1990年代中期開始，當時的市長Richard Riordan與James Hahn的規劃下，計畫將洛杉磯國際機場進一步擴充更新。無奈在當時受到機場鄰近居民大力反對，原因不外乎機場營運所帶來的噪音、污染與交通問題。計劃一直延宕至2005年新任市長Antonio Villaraigosa（英语：Antonio Villaraigosa）上任後，經過他的斡旋，與居民達成協議，部分更新工程得以開始進行。當局認為，此更新工程對機場在未來業務與運量的成長有所助益。
在2006年7月29日，7號右跑道（25號左跑道）關閉進行整修，於2007年3月25日重新啟用。整修工程將該跑道往南移55英呎以減少跑道侵入的情形，同時並加強跑道結構以便空中巴士A380可以起降。此外，與其他三條舊的跑道所不同的是，新的跑道設有新的排水系統與跑道燈光。由於25號左跑道向南遷，在25號左跑道與右跑道中間得設立一條滑行道，於2008年啟用。
在2006年9月18日，洛杉磯市機場管理局（LAWA）計畫耗資5億300萬美元改建Tom Bradley國際航廈。改建工程包括新的空調系統、電力系統、電梯、手扶梯與行李轉盤，其中還包括數位告示牌，可以根據班機的到離動態，自動更新顯示訊息。同時，該工程計畫在航廈地下的行李運轉系統中，加裝一套大型的爆裂物偵測機。美國聯邦政府將資助建設該測測機所需一半的資金。
據洛杉磯時報在2007年2月的報導，因為機場航廈設備老舊，多數航空公司開始漸少來往洛杉磯國際機場的班機，並將航次轉移到其他機場，例如舊金山國際機場與拉斯維加斯麥卡倫國際機場。以Tom Bradley國際航廈為例，該航廈已經營運22年但卻從未更新。[4]有關當局為回應該報導，即刻宣布了一個5億美元的國際航廈整建工程。
在2007年3月19日，空中巴士A380客機首次抵達洛杉磯機場，降落在24號左跑道。在此之前，機場當局曾極力爭取，讓洛杉磯機場與紐約甘迺迪國際機場同時成為空中巴士A380客機首航美國的機場。[5]
在2007年8月15日，洛杉磯市議會通過一筆美金12億元的預算，用於在建設10個全新可服務A380的登機門。[6]連同在1980年代所建的登機門，新的登機門將設在國際航廈的西邊。屆時旅客將可搭乘位於地下層的旅客捷運系統往來這些登機門。[6]此一整建計畫預定於2012年完工啟用。
據洛杉磯時報在2008年3月31日報導指出，國際航空公司紛紛增加往來洛杉磯機場國際航廈的班次，其中有的是增加繼有的航線，有的則是新的航點。這一波的調整，主要是因為當時美元走弱，前往美國旅行的外國旅客劇增所致。除此之外，意大利航空，V Australia航空與阿聯酋國際航空開始加入往來洛杉磯機場服務的航線。據稱，這些航空公司捨棄其他該區域內的國際機場，如舊金山國際機場，而選擇洛杉磯機場的原因，是因為他們認為南加州的市場較有潛力。
一些既有的航空公司，如大韓航空、澳洲航空、中國國際航空與法國航空，均增加新的航線。巴西籍的航空公司TAM航空與OceanAir航空，更計畫加入洛杉磯機場。後者計畫往來洛杉磯與倫敦的全商務艙班機。這些新的航次為機場營運改進計畫的一環。新增加的航線再度鞏固洛杉磯國際機場在美國西岸的重要國際樞紐地位。[7]
X的由來
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在1930年代，機場的簡稱都只有兩個英文字母，慣例是根據在機場的氣象站名稱來決定。但是隨著航空業蓬勃的發展，兩個字母已不敷使用，於是簡稱改成三個英文字母。所以，早先洛杉磯國際機場的英文簡稱為LA，但後來改成LAX。其中字母X並沒有特別的涵意。[8]