À la fin des années 1930, San Francisco était un centre majeur de développement de la radio pour l’ouest des États-Unis. En 1939, General Electric a établi une puissante station à ondes courtes à l’occasion de l’ouverture de l’Exposition internationale Golden Gate sur la baie de San Francisco, à Treasure Island. En août 1940, la Radio Corporation of America (RCA) fait une démonstration de la technologie alors nouvelle de la radiodiffusion par modulation de fréquence (FM) lors de la convention de la National Association of Broadcasters qui se tient dans la ville.
En mai 1940, la Federal Communications Commission (FCC) annonce qu’à compter du 1er janvier 1941, elle établit une bande de radiodiffusion pour les stations FM, fonctionnant sur 40 canaux couvrant 42-50 MHz, les cinq premiers canaux étant réservés aux stations éducatives. Le même mois, le San Francisco Unified School District a déposé une demande de construction d’une nouvelle station FM éducative, fonctionnant sur 42,1 MHz avec 1 000 watts. La demande initiale de station, déposée le 24 mai 1940, spécifiait l’utilisation d’émetteurs General Electric, mais cela a été modifié en janvier 1941 pour spécifier un émetteur RCA FM-1-B.
KALW a été construite à l’école des métiers Samuel Gompers et a commencé les transmissions d’essai le 10 mars 1941, devenant la première station FM à fonctionner sur la côte ouest des États-Unis, et la deuxième station éducative américaine à commencer à diffuser sur la bande FM. La station est entrée en service général en fournissant une programmation éducative le 1er septembre.
En 1945, la FCC a annoncé qu’en raison de problèmes d’interférence, elle réattribuait les fréquences actuelles de la « bande basse » FM à d’autres services et que les stations existantes de la bande FM seraient déplacées vers 88-106 MHz (plus tard étendues à 108 MHz). En juillet 1946, la FCC a ordonné aux stations FM fonctionnant actuellement sur 42-44 MHz de passer à de nouvelles fréquences avant la fin de l’année, et KALW a changé sa fréquence de 42,1 à 44,3 MHz comme mesure provisoire. L’assignation initiale de la station sur la nouvelle bande FM était de 91,3 MHz, et une réattribution ultérieure à l’automne 1947 l’a réassignée à sa fréquence actuelle de 91,7 MHz.
KALW a contribué à aider la télévision KQED à s’inscrire sur les ondes en 1954 comme l’une des premières stations de télévision éducative non commerciales du pays, en fournissant une formation technique, un espace de studio et des conseils d’ingénierie au personnel fondateur de KQED.
KALW a fourni des simulcast en langue chinoise des bulletins d’information de KGO-TV dans les années 1970, avant que les bulletins d’information locaux en langue asiatique ne soient établis. Au cours des années 1970 et 1980, KALW a également diffusé une couverture en direct des événements sportifs de la SFUSD, la dernière couverture régulière en direct des sports de lycée dans la radiodiffusion de San Francisco.
Bien que l’émetteur d’origine de KALW n’ait pas été utilisé depuis le passage à la bande FM moderne à la fin des années 1940, il était toujours situé à la John O’Connell Technical High School jusqu’à ce que l’école soit démolie au milieu des années 1990.
À la fin du mois d’octobre 2006, KALW a subi un dysfonctionnement de l’antenne. La station a continué à émettre avec seulement trois pour cent de la puissance normale, ce qui a amené de nombreux auditeurs à penser que la station avait cessé d’émettre, bien que le flux audio soit toujours disponible via le site Web. Un autre radiodiffuseur public, KQED-FM, a permis à KALW d’utiliser son émetteur de secours sur le mont San Bruno pendant le processus de réparation. Le 2 novembre 2006, le directeur général de la station, Matt Martin, a publié une mise à jour sur le site Web de la station expliquant le problème et exprimant sa reconnaissance à KQED-FM pour son assistance technique.