制导炸弹的首次实战应用要追溯到1943年9月,德军飞机在对意大利海军舰队进行攻击时使用了能根据无线电波束校正轨迹的制导炸弹,以准确命中目标,“道尔尼-217” 投掷的“弗利兹-X”制导炸弹击沉了意大利海军“罗马”号战列舰。
朝鲜战争期间,美军B-29轰炸机使用VB-13制导航弹摧毁了朝鲜20座桥梁。
制导航弹的大规模使用是在越南战争期间,“宝石路”系列激光制导炸弹(GBU-10、GBU-12)和电视制导炸弹(GBU-8、GBU-9、AGM-62A“白星眼”)相继研制成功,并得到了充分的使用,其中,仅由F-4“鬼怪”战斗机投掷的GBU-8电视制导炸弹就多达700枚。
70年代,苏联(КАБ-500Л)和法国(SAMP-400、SAMP-1000)也研制出了制导航弹,美国则继续完善这种弹药,“宝石路Ⅱ”系列500、1000、2000磅的炸弹成为了美军战术航空兵飞机的标准弹药,英国皇家空军则装备了“宝石路Ⅱ”系列的MK13/18型制导航弹。
80年代初,法国马特拉公司研制出了BGL系列400、500、1000千克的制导航弹,美国则研制出了第三代“宝石路”系列航弹:GBU-22、GBU-23、GBU-24,至今仍被美国和北约国家大量装备使用。
1991年海湾战争中,联军在“沙漠风暴”战役中大量使用制导航弹,再次证明了这种武器的高效性,仅65架装备了GBU-12制导航弹的F-111F轰炸机就摧毁了伊拉克军队1500辆坦克和装甲战车,不过,当时制导弹药的比例并不大,美国空军使用的弹药中仅有9%是制导弹药,其中,制导航弹的比例还不到1/2。
在波斯尼亚冲突中,“维和部队”航空兵使用了各种类型的制导炸弹,共向塞族武装阵地上投掷了550多枚制导航弹,不过,大多是一些老化的弹药,“宝石路Ⅱ”系列GBU-10型制导航弹有300多枚,而“宝石路Ⅲ”系列GBU-24型制导航弹仅有6枚。
科索沃战争(1999年)、阿富汗战争(2001年)、伊拉克战争(2003年)中,制导航弹更是得到了广泛的应用,高精弹药的比例也大幅提升,各种新型弹药也得到了试验性实战应用。1999年B-2首次投掷JDAM弹药,5月8日凌晨,美军B-2轰炸机向中国驻南联盟大使馆投下的弹药就是JDAM“联合直接攻击弹药”。2001年的阿富汗战争中,美军投掷了4700枚制导航弹,约占弹药投放总数的32%。2003年伊拉克战争期间,美军使用了几乎所有的精确制导炸弹,其中B-2投掷的GBU-28激光制导钻地炸弹(专门攻击地下掩体、指挥中心等坚固目标)和C-130伞掷的MOAB卫星定位精确制导炸弹(重约10吨)最引人注目。
车臣战争期间,俄军飞机也多次使用制导航弹,特别是КАБ-1500重型校正航弹得到了广泛的使用。
以色列也在积极研制制导炸弹,并于1988年制造出了Opher热视制导航弹,并于1999年向意大利空军大量提供。