Allison bermula pada tahun 1909 ketika James A. Allison, bersama dengan tiga rakan kongsi perniagaan, membantu membiayai dan membina Indianapolis Motor Speedway. Pada tahun 1911, trek baru Allison mengadakan perlumbaan pertama Indianapolis 500 mil pertama. Di samping membiayai beberapa pasukan perlumbaan, Jim Allison telah menubuhkan pasukan lumba sendiri pada tahun 1915 dan dengan cepat mendapat reputasi untuk kerjanya pada kereta lumba dan teknologi automotif secara umum.[3]

Ketika Perang Dunia I bermula, Allison menggantung perlumbaan, dan Allison Experimental Company mula mengubahsuai alat, dan enjin pesawat Liberty - loji kuasa utama yang digunakan dalam usaha perang AS. Selepas perang, Allison memasuki sebuah kereta di Indy 500 tahun 1919 dan memenanginya. Ia adalah pasukan terakhir pasukan Allison yang pernah memasuki ketika dia mengubah perhatiannya kepada kejuruteraan penerbangan. Keahlian syarikat dalam penerbangan adalah faktor utama dalam keputusan General Motors untuk membeli syarikat itu selepas kematian Jim Allison pada tahun 1928.[4][5]

Tidak lama selepas jualan kepada General Motors pada tahun 1929, jurutera Allison mula bekerja pada enjin 12 silinder untuk menggantikan enjin Liberty penuaan. Hasilnya adalah enjin pesawat 12-silinder V1710 dan ia menjadikan syarikat itu, yang kini dikenali sebagai Allison Engine Company, sebagai kekuatan utama dalam penerbangan.[6]

Menjelang akhir Perang Dunia II, General Motors membentuk Transmisi Allison untuk meletakkan kepakaran jurutera untuk bekerja di bidang baru - penghantaran kuasa untuk kenderaan tentera yang dikesan. Bahagian baru menghasilkan transmisi yang menggabungkan pelbagai perubahan, stereng dan brek.[7][8]

Selepas Perang Dunia II, Allison Transmission mengalihkan perhatiannya kepada pengangkutan awam. Allison direka, membangun dan mengeluarkan transmisi automatik pertama untuk kenderaan berat termasuk trak penghantaran, bas bandar, dan lokomotif.[8][9]