Esse equipamento surgiu na década de 1950, quando o cientista australiano David Warren desenvolveu o primeiro modelo com a ideia de registrar dados técnicos e conversas da cabine para entender melhor as causas de acidentes.

A proposta ganhou apoio internacional após alguns desastres aéreos difíceis de explicar na época. Embora receba esse nome popular, o equipamento é obrigatoriamente pintado de laranja brilhante para facilitar sua localização em destroços.

Atualmente, a caixa-preta é composta por dois sistemas principais: o gravador de dados de voo e o gravador de voz da cabine. O primeiro registra informações como altitude, velocidade e funcionamento dos sistemas. Já o segundo capta diálogos entre pilotos e sons do ambiente da cabine.

Normalmente, a caixa-preta não fica na frente da aeronave, mas sim na seção da cauda, pois essa estrutura costuma sofrer menos danos físicos em casos de colisão frontal. Ela também possui um emissor de sinal subaquático para facilitar sua localização em caso de queda no mar.