Mit einem Zweikraftwagen und einem aus Lausanne gemieteten Trolleybus ging am 07.12.1941 die 2,59 km lange Linie 5 nach Allmend in Betrieb. Diese Linie wurde nach Dietschiberg (Halde) am 25.01.1942 verlängert, heute Teil der Linie 6/8. Ab 15.02.1942 ging der erste von vier bestellten Trolleybussen zur Verfügung, so daß mit drei Fahrzeugen tagsüber ein 12 Minuten-Verkehr geboten wurde. Ab dem 05.04.1942 fand in der Hauptverkehrszeit eine Verdichtung auf 6 Minuten statt, nachdem alle Trolleybusse in Betrieb standen. Neben den vier Trolleybussen standen zwei Zweikraftfahrzeuge zur Verfügung. Es handelte sich um 1939 erbaute Autobusse, die 1941 in eigener Werkstatt umgebaut wurden. Bis 1966 gehörten sie zum Wagenpark, zuletzt als Reservefahrzeuge.
Im Jahre 1949/50 kamen zehn weitere Trolleybusse hinzu, sie waren für eine Verlängerung der Trolleybuslinie nach Seeburg geplant, die jedoch nicht zustande kam. Stattdessen wurde ab 20.05.1951 die vorherige Autobuslinie nach Wesemlin elektrisch bedient. Die Trolleybuslinie 5 verkehrte fortan von Allmend bis Wesemlin, während die Stichstrecke Bahnhof - Dietschiberg (Halde) die neue Liniennummer 6 zugewiesen bekam. Sie ging dann in die Linie 2 auf, die ab dem 15.11.1959 von Würzenberg nach Emmenberg verkehrte. Dazu wurde neben der ehemaligen Straßenbahnlinie 2 auf dem 4,38 km langen Abschnitt vom Bahnhof nach Emmenbrücke eine 1,05 km lange Verlängerung nach Würzenbach realisiert. Am 11.11.1961 wurde auch die letzte Straßenbahn umgestellt. Auf der Linie 1 Kriens - Bahnhof - Maihof verkehrten tags darauf Trolleybusse. Insgesamt gingen zwischen 1959 und 1963 42 12m lange Großraumtrolleybusse in Betrieb, deren Kapazität jedoch auf den drei Trolleybuslinien nicht ausreichte. 1965 folgten daher 14 Gelenkwagen aus deutscher Produktion (Büssing/Emmelmann/Siemens), die vorwiegend auf den Linien 1 und 2 zum Einsatz kamen. Die Solotrolleybusse waren auf den Linien 4/5 zu finden, als Linie 4 ging am 11.11.1962 eine Zweiglinie von Allmend, Breitenlachen nach Hubelmatt in Betrieb, die beiden Endstellen wurden abwechselnd als Linie 4 oder 5 bedient. Außerdem bedienten Solotrolleybusse die am 10.04.1966 eröffneten Linien 6 und 7 nach Matthof und Obergeissenstein. Die 16 Zweiachstrolleybusse wurden 1975 durch 14 Gelenkwagen von Volvo/Hess/Siemens, baugleich zu den zeitgleich gelieferten Fahrzeugen anderer Schweizer Verkehrsbetriebe, ersetzt.
Eine neue Linie 8 ging am 02.07.1986 in Betrieb, sie verlief größtenteils parallel zur Linie 6. Zeitgleich wurde die Erneuerung des Wagenparks in die Wege geleitet. 30 Solo- und 16 Gelenktrolleybusse ersetzten die Trolleybusse der Baujahre 1959 bis 1965. Die Büssing/Emmelmann-Gelenkbusse gingen im Oktober/November 1988 nach Inbetriebnahme neuer Gelenkwagen außer Betrieb - Ausnahmen waren 152 und 164, die bereits 1987 ausgemustert wurden und 158, der noch bis Oktober 1989 in Betrieb stand. 1989 folgte die Inbetriebnahme der Solotrolleybusse. Am 5.11.1990 erfolgte eine Verlängerung der Linien 1 (Kriens - Obernau) und 2 (Emmenbrücke - Sprengi), hierfür wurden vier Gelenktrolleybusse nachbestellt, die im Herbst 1991 in Betrieb gingen.
Im Juli 1998 der Wagenpark eine Vergrößerung durch die Beschaffung von 7 Niederflur-Anhängern (Nr.301-307), die zur Bewältigung des starken Fahrgastaufkommens auf der Linie 1 zur Behängung der Solotrolleybusse dienen. Der ansonsten hochflurige Wagenpark bestand aus 34 Gelenktrolleybussen und 30 Solotrolleybussen, davon waren 14 Fahrzeuge über 25 Jahre alt. Diese wurden durch acht Niederflurgelenktrolleybusse ersetzt, die nach einer Diskussion über den Fortbestand des Trolleybusbetriebs beschafft wurden. Eine Umstellung von zwei Trolleybuslinien auf Straßenbahn wurde 1999 abgelehnt.
Im August 2004 erhielt die Trolleybuslinie nach Wesemlin eine Verlängerung nach Unterlöchli. Die Bedienung erfolgt seit dem Fahrplanwechsel vom 24. Mai 1998 durch die Linie 7, die Linien 4/5 nach Hubelmatt/Allmend enden seitdem am Bahnhof. Seit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2005 entfiel die Linie 5 nach Allmend, die Endhaltestelle der Linie 5 wird nun von einer Dieselbuslinie bedient und die Linie 4 fährt ganztägig im 7½-Minuten Takt.

Seit Dezember 2005 fahren die Trolleybuslinien 1, 2 (bis Dez.2007) und 6/8 während der Stoßzeiten im 5-Minuten-Takt, davor wurde nur ein 6 Minuten-Takt geboten. Ansonsten verkehrten die sechs Trolleybuslinien tagsüber alle 7½ Minuten. Bedingt durch Umstellung auf Gelenkniederflurtrolleybusse wird die Linie 4 seit Dezember 2013 nur noch alle 10 Minuten bedient. Nachdem im Dezember 2006 drei Doppelgelenktrolleybussen zum Fahrplanwechsel auf der Linie 1 in Betrieb gingen, folgten in 2014 neun weitere, diese jedoch mit Tram-ähnlichen Front. Diese ersetzten auf der Linie 1 die Anhängerzüge, deren Zahl von 16 auf 5 Niederfluranhänger für die Behängung der 1989 beschafften Solotrolleybusse sank.