최초의 리눅스 커널은 1991년 리누스가 발표한 0.01버전이었다.
여러 해의 개발 기간을 거처 94년 3월 1.0 커널이 완성되었다. 이후 1.1, 1.2, 1.3 버전을 거쳐 96년 7월 2.0 버전,
99년 1월 2.2 버전을 거쳐 2.4 버전에 이르렀다. 그리고 2003년 9월 현재 2.6 버전의 테스트 버전이 올라 와 있다
리눅스 커널 2.0.x
2.0
버전은 이전 1.x 버전과 비교해 구조와 기능상 많은 변화가 있었다. 대표적인 것으로 처음으로 대칭형 멀티 프로세싱인 SMP를 지원해 엔터프라이즈급으로 성장하는 토대를 쌓았고 모듈 개념이 도입되어 커널을 바꾸지 않고도 디바이스 드라이버 등을 추가할 수 있게 되었다. 모듈과 함께 동적으로 모듈을 로드하고 언로드하게 해 주는 kerneld가 등장했다. APM(Advanced Power Management)을 지원했고 HPFS를 비롯해 MS 윈도우에서 사용하는 VFAT, MS 윈도우에서 공유하는 파일을 마운트할 수 있는 SMBFS(Server Message Buffer File System) 등의 파일시스템이 추가되었다. 보안을 위한 IP 터널링(tunneling), 하나의 IP를 공유해 사용하는 IP 매스커레이딩(masquerading), 패킷을 여러 곳으로 동시에 전송할 수 있는 MBONE(Multicast Backbone)을 위한 IP 멀티캐스트라우팅(Multicast Routing)이 등장했고 ISDN을 지원했다. 이 밖에 자바 이진 파일을 바로 실행할 수 있고 디스크의 사용 용량을 제한하는 쿼터(quota) 지원 등 많은 기능들이 도입되어 본격적으로 다른 운영체제와 경쟁하게 되었다.
리눅스 커널 2.2.x
99년 1월에 발표된 리눅스 커널 2.2는 1.x 버전에서 2.0 버전으로의 변화에 비하면 적지만 상당한 변화가 있었다. 우선 SMP에서의 성능이 많이 향상되었다. MCA 버스를 지원했고 PCI 서브 시스템이 바뀌었다. zip 드라이브처럼 병렬 포트를 통해 연결되는 IDE 장치와 적외선 통신인 IrDA를 지원하기 시작했다. NTFS(읽기 전용)와 FAT32, 마이크로소프트 조일렛(Joliet), HFS, ROM, 자동으로 마운트되는 autofs 등의 파일시스템이 추가되었고 Unix98 방식의 pty같은 Unix98 표준을 반영했다. IP 파이어월은 IP 체인으로 대체되었고 네트워크 성능이 향상되었다.
리눅스 커널 2.4.x
2.4
버전의 가장 큰 특징 중 하나는 엔터프라이즈급 커널이라는 점이다. 현재 리눅스는 서버급에서 많이 사용되고 있는데, 커널의 여러 제한을 없애고 대용량 작업을 가능하게 하여 대용량 서버로서의 입지를 갖춘 것이다. 이런 점으로 SMP 시스템에서의 성능이 크게 향상되었고 동시에 실행되는 프로세스가 많을 때의 스케줄링이 더 효율적으로 이루어지게 했다. 사용자의 그룹의 개수를 32비트로 늘려 40억 명 이상의 사용자를 수용할 수 있고 물리적인 메모리를 64GB까지 사용할 수 있다. 16개의 이더넷카드와 10개의 IDE 컨트롤러를 사용할 수 있으며 IA-32에서 하나의 파일 크기가 2GB로 제한되던 것도 없어졌다. 생성할 수 있는 프로세스의 숫자를 문한대로 늘릴 수도 있다.
리눅스 커널 2.6.x
보다 많은 플랫폼 지원
uCLinux 프로젝트의 결과물중 상당 부분을 메인 커널 소스로 받아 들였다는 점이다. uCLinux 프로젝트는 마이크로 컨트롤러를 위한 리눅스를 만드는 프로젝트인데(uCLinux에서 "u"는 단위에서 "마이크로"를 나타낼 때 쓰는 "뮤"이다), 이름에서도 그 목적이 확연히 드러나듯이 임베디드 장비를 위한 리눅스이다
하이퍼스레딩 기능 지원
확장성 향상
대용량 I/O 처리
디바이스 드라이버의 확장자 변경
무선 디바이스 지원 강화
다양한 윈도우 파일시스템까지 지원
멀티미디어: ALSA가 커널에 포함
네트워크: 대부분의 프로토콜 지원