“卡拉维尔”一词有说是来自葡萄牙语的“橡木材”（Carvalho）之意，但至今未能确实。
在卡拉维尔帆船盛行的同一时期，也兴起了一款称为卡瑞克帆船的远洋帆船。这象征着欧洲的造船技术已经去到另一个高峰。然而，卡瑞克帆船虽然适合远洋航行，但也不是万能。西班牙人和葡萄牙人虽然采用卡瑞克帆船对非洲及大西洋进行探险及航行，但由于它的庞大船身需要很多人同时操作，成为了航海家们的一种负担。此外，卡瑞克帆船庞大的船身更使它不大适合行走于地中海一带的狭长海域，而且很容易出现在浅水区触礁的危险。
为此，撇除远洋航行的目的后，葡萄牙人建造了一种约重一百吨的小型帆船，这种帆船就是卡拉维尔帆船。它比卡瑞克帆船更为轻，而且吃水线亦较浅，更适合于沿岸及河川的探险，以减低船只的负担。在船帆方面，它使用了地中海普遍见到的三角帆（又称拉丁帆），转舵性能变得更高，船帆更易鼓起，速度亦大幅增加。卡拉维尔帆船满足了当时冒险家要求的经济性、普遍性、操舵性及速度，成为当时欧洲最盛行的帆船。
初期的卡拉维尔帆船全长大约二十至三十米，重约五十吨，只装备两根船桅，船长和船阔比例为3.5：1。这使得船只平衡力极高，速度及机动性亦可以并存。后来，葡萄牙人发展出新的造船理论，并欲加诸实行。
15世纪末，随著葡萄牙人发现了好望角，卡拉维尔帆船便开始添加了远洋航行的特性，这些新的造船理论及技术可以试行。他们尝试以以三桅代替两桅，并把横帆和三角帆混合使用，提高了远洋航行所需的速度。此外，葡萄牙人更把卡拉维尔帆船的船艏楼及船艉楼增高，以提供远洋航行所需的稳定性。
哥伦布在进行美洲探险时，除了自己的卡瑞克型旗舰“圣玛丽亚号”外，更带同两架卡拉维尔帆船“平塔号”（Pinta）及“尼雅号”（Ni?a）随行。1492年12月25日，海面上刮起大风。海风把“圣玛丽亚”号吹到岸边，搁浅在海地岛的一个沙滩上，无法继续航行。哥伦布当机立断，将船上的39名水手留在岛上，建立一个“白人村”，还留下大炮、物资，而他自己换乘了“尼雅”号远洋帆船，匆匆返航。
1493年1月16日，哥伦布乘坐的“尼雅”号远洋帆船驶离了海地岛。在海上航行3天后，意外地发现了前几天失踪的“平塔”号帆船。这样，这两艘远洋帆船结伴驶往大西洋，返回欧洲。
