A história dessa empresa efetivamente começa em 1967 quando iniciou o transporte de peças automotivas com um Cessna 310. Por muitos anos fez parte do conglomerado da American International Airways. Porém, em 1997, com a fusão da American International Airways e a Kitty Hawk, os membros da diretoria optaram por montar outra companhia, a Kalitta Leasing, que alugava, vendia e comprava aeronaves de grande porte para o transporte de carga. Em novembro de 2000, o DOT e o FAA dos Estados Unidos autorizam o início de operações da Kalitta Air com 3 aeronaves Boeing 747-200F.
Em 2016 realizou alguns voos não regulares no trecho Campinas – Miami transportando no total 65.900kg de carga.