鉴于这种情况，不少国家摒弃了这种依靠标牌指示的“土办法”，开始琢磨着开发电动交通信号灯。1912年，美国盐湖城一名叫做Lester Wire的警员发明了第一盏电动交通信号灯，这盏灯上使用的依然是红、绿两种颜色，而这次选择颜色的依据并不是女子着装的差别，而是充分考虑了不同颜色光线的特质，以及人们对不同颜色的接收及反应情况。由于红色光的波长很长，穿透空气的能力很强，因此比其他颜色的信号更容易引起人们注意，而绿色与红色属于互补色，相互之间反差明显，便于行人及驾驶员识别。
1914年8月5日，美国交通信号灯公司在Lester Wire发明的交通信号灯基础上进行了改进，并在顶部安装了一个蜂鸣器。该公司将它放置在了俄亥俄州克利夫兰市欧几里得大道东105街的路口，这盏交通信号灯由电力负责点亮，警员则需要在信号灯周围设置的岗亭内控制信号灯的切换，必要时还可以根据路口实际交通状况控制信号灯转换时间的长短，在信号灯进行切换之前，蜂鸣器会先行报警，提醒人们信号灯颜色即将变化，可见这种“留有准备时间”的意识早在第一批电力信号灯出现的时候便已经产生了。
很快，美国许多地区都开始在此基础上对交通信号灯进行不同程度的升级，1917年，美国盐湖城街道上首次出现了相互关联的交通信号系统，美国人在6条街道的路口设立了电动交通信号灯，并将它们互相连接，由一个岗亭内的警员统一控制颜色的转换。
