با وجود تلاش‌های گسترده کانون در راه‌اندازی کتابخانه‌های کودکان در شهرهای بزرگ و کوچک استان‌های مختلف در سراسر کشور، در کشور پهناوری همچون ایران، بسیاری از کودکان خانواده‌های فرودست به‌ویژه در نقاط دوردست و روستاها، حتی در شهرهای بزرگی چون تهران از خدمات این کتابخانه‌ها محروم بودند. در آغاز طرحی برای راه‌اندازی کتابخانه‌های سیار در استان تهران در دستور کار قرارگرفت.
این طرح پس از تصویب، به شکل آزمایشی در تهران انجام شد با این هدف که نوجوانان و کوکان را به کتاب و مطالعه عادت دهد. نخست صندوق‌هایی ساخته شد که گنجایش ۸۰ تا ۱۰۰ کتاب را داشت و به آسانی جابه‌جا می‌شد. کتاب‌ها برپایه وضعیت اجتماعی نوجوانان گزینش و دسته‌بندی شده بودند. هر صندوق دارای رهنمودهای روشنی برای کتابداران درباره چگونگی بهره‌مندی از کتاب‌ها و شیوه امانت دادن آن‌ها و دیگر نکته‌های لازم بود.
به این ترتیب، نخستین کتابخانه سیار کودک در اتوبوس قدیمی شرکت واحد اتوبوسرانی که قفسه‌بندی شده بود، در ۱۵ مهرماه سال ۱۳۴۵ آغاز به کار کرد و کتاب‌های غیردرسی را در اختیار ۱۵ هزار کودک دبستانی و دبیرستانی در ۳۹ مدرسه محله جوادیه و نازی‌آباد که بیشتر دانش‌آموزان آن‌ها تنگدست بودند، گذاشت.
گنجایش این اتوبوس کمابیش ۲ هزار جلد کتاب بود و می‌بایست تا آخر آبان ماه به سه برابر افزایش یابد. پس از مدتی کودتاه، سه اتوبوس کتابخانه سیار دیگر نیز آماده شدند تا به دانش‌آموزان بیش از ۲۰۰ دبستان، بخش‌های کودکان بیمارستان‌های تهران و جاهایی که کتابخانه نداشت، کتاب‌رسانی کنند. در سال ۱۳۵۷ شمار واحدهای کتابخانه سیار شهری به ۱۴ واحد افزایش یافت.
پس از تهران، نخستین کتابخانه کودک سیار شهری در سال ۱۳۵۳ در شهر زاهدان کار خود را آغاز کرد.
