Vuonna 1948 perustettu Luxembourg Airline Company otti vuonna 1961 käyttöön nykyisen nimensä Luxair ja aloitti vuonna 1962 lennot Luxemburgin ja Pariisin välillä Fokker F27 Friendship -koneella. Vuonna 1967 Luxairin laivasto koostui kolmesta Fokker Friendshipista ja yhdestä Vickers Viscountista. Vuonna 1970 laivastoon liitettiin ensimmäiset suihkukoneet, Caravellet, jotka rakennettiin Sud AviationillaToulousessa.
Vuonna 2003 Luxairin laivastoon liittyi kaksi Boeing 737-700 -konetta. Nykyisessä laivastossa näitä on neljä kappaletta, joiden lisäksi on 11 Bombardier Dash 8 Q400 -konetta.