L'étude de la Cadillac démarre en septembre 1902 chez L&F sous la direction de Henry Leland. Le premier prototype est achevé le 17 octobre 1902 ; il est essayé par Wilfried Leland, le fils de Henry, et Alanson P. Brush. Cette première Cadillac n'est pas une voiture de luxe ; elle a un moteur à un cylindre de 1,6 litre développant 10 ch (7 kW), surnommé « Little Hercules », et placé à l'horizontale sous le châssis, sous le siège gauche. La boîte de vitesses a deux rapports, le freinage agit sur le différentiel. Le châssis est en acier, la direction est à droite, les roues sont en bois, les pneus pleins et la carrosserie est un « runabout » à deux places (une caisse ouverte, sans portière ni pare-brise). La voiture atteint70 km/h et consomme 10 litres d'essence au cent kilomètres. Deux autres prototypes sont construits en vue de la présentation officielle de la nouvelle voiture au salon de l'auto de New York en janvier 1903.
William E. Metzger, le directeur commercial de la firme, fait fonction de vendeur sur le stand. La Cadillac est affichée à 750 $, 100 $ de plus que l'Olds Curved Dash, mais bien en dessous des 1 250 $ de la Packard B et très loin des 5 000 $ demandés pour la Pierce Great Arrow. La première voiture est vendue à un acheteur de Buffalo et la seconde à un acheteur de Chicago. Et très vite, Metzger est submergé par les commandes d'une clientèle enthousiasmée par l'apparence soignée de la voiture, la réputation de son concepteur (Leland est surnommé « Master of Precision », le « maître de la précision ») et le prix. Avant la fin du salon, Metzger enregistre 2286 commandes fermes (les acheteurs ont versé 10 $ d'arrhes) et il pose un panneau « Sold Out » sur la voiture exposée pour signifier que toute la production de l'année est déjà vendue ! En effet, en 1903, le premier constructeur automobile américain est Olds qui fabrique 165 voitures par mois.
La production de la Cadillac démarre en mars 1903 ; l'usine Cadillac se contente d'assembler les voitures, la firme L&F fournissant les moteurs, les boîtes de vitesses et les directions. La première année de production s'achève avec 1895 voitures construites. La deuxième année de Cadillac commence pourtant difficilement. Un incendie se déclare dans l'usine le 13 avril 1904 et stoppe toute production pendant 45 jours : 1 500 commandes son refusées. De son côté, la voiture connaît son premier gros problème : le châssis se vrille quand la voiture roule trop vite sur une route accidentée ... ce qui est assez courant dans l'Amérique d'alors. Murphy et Bowen demandent alors à Leland d'améliorer la voiture et de réorganiser le processus de fabrication.
Leland, qui n'avait pas « l'intention d'entrer dans l'industrie automobile, de construire et de vendre des voitures », accepte en fin de compte et, après une inspection complète de l'usine, propose de fusionner les deux entreprises. En octobre 1905, les firmes L&F et Cadillac fusionnent pour former la Cadillac Motor Car Company ; Henry Leland en est le Directeur Général, William Murphy le trésorier, Wilfried Leland son assistant et Clarence A. Black le président. La société dispose d'un capital de 1,5 million de dollars et emploie 1 000 personnes. La Cadillac connaît sa première évolution, mais reste commercialisée sous ce simple nom. Pour distinguer les différentes versions de la voiture, l'usine utilise cependant les dénominations de Model A, Model B, puis C, E, F, K, M, S et T.
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