Pod wpływem wysokiego ciśnienia pary poruszający się tłok ciągnie za sobą samolot i w czasie około 4 sekund nadaje mu prędkość, która wraz z prędkością lotniskowca i czołowego wiatru (start odbywa się przy kursie okrętu pod wiatr), zapewnia osiągnięcie odpowiedniej siły nośnej i start maszyny. Niektóre samoloty marynarki, np. North American FJ-2 Fury, posiadały wyższą goleń przedniego koła, dzięki temu zwiększał się kąt natarcia skrzydeł, co ułatwiało start.
W okresie międzywojennym i podczas II wojny światowej w katapulty dla wodnosamolotów były wyposażane różne klasy większych okrętów, w tym krążowniki i pancerniki. Rzadziej stosowano wystrzeliwanie samolotów z podwoziem kołowym, np. ze statków typu CAM. Po wojnie ich użycie zostało ograniczone do wystrzeliwania samolotów z podwoziem kołowym z lotniskowców. Aż do zakończenia II wojny światowej większość katapult startowych była napędzana hydraulicznie, istniały też katapulty prochowe. Pierwsze, bardziej efektywne katapulty parowe zastosowano na brytyjskim lotniskowcu HMS „Perseus” w połowie lat 50. Zapewniały one większą moc niż hydrauliczne i umożliwiały start dużo cięższym myśliwcom odrzutowym.