Năm 1558, sau khi vào nam trấn thủ Thuận Hóa, Nguyễn Hoàng đã xưng chúa, đặt hiệu kỳ của mình làm chính kỳ cho xứ Đàng trong. Lá cờ này được các chúa Nguyễn và những hoàng đế đầu triều Nguyễn cho người cắm cờ tại các vùng biên cương để đánh dấu chủ quyền quốc gia như Hoàng Sa, Trường Sa, quần đảo Hải Tặc, đảo Côn Lôn, vùng núi phía Bắc, Ải Nam Quan, trấn Tây Thành, trấn Ninh, trấn Biên. Trong suốt thời kì Nguyễn Vương (Nguyễn Ánh) đối đầu với nhà Tây Sơn, ông đã sử dụng lá cờ này cho suốt cuộc chiến.

Đến năm 1802, khi lên ngôi hoàng đế, thì lá cờ này chính thức có tên là Long Tinh Kỳ. Lá cờ này đã tồn tại suốt 327 năm, trải qua 9 đời chúa và 9/13 đời vua Nguyễn.

Năm 1885, Thực Dân Pháp đã ép vua Đồng Khánh thay đổi một loại cờ mới thay cho lá cờ cũ. Vì theo người Pháp, lá cờ cũ thể hiện sự chống đối lại người Pháp. Trước đó, khởi nghĩa Trương Định hay phong trào Cần Vương đều sử dụng Long Tinh Kỳ thời Gia Long làm lá cờ khởi nghĩa cho mình. Lá cờ mới của vua Đồng Khánh có thiết kế hình chữ nhật, nền vàng, trên đó có 2 chữ hán Đại Nam. Do đó lá cờ này còn có tên là Đại Nam kỳ, tồn tại từ 1885 đến 1890.

Sang thời vua Thành Thái, hoàng đế cho ban hành một lá cờ vàng có ba sọc đỏ chạy ngang theo chiều dài chính giữa để thay thế cho lá cờ trước đó làm quốc kỳ An Nam. Lá cờ này tồn tại tới năm 1920.

Khoảng thập niên 1910 vì trong chuyến tuần di ra Bắc Kỳ năm 1918 đã thấy nhắc tới "cờ An Nam" treo cùng với tam tài của Pháp và "các nước đồng minh" để thần dân nghinh tiếp nhà vua ra thăm quý hương Thanh Hóa rồi ra Hà Nội, Hải Phòng. Đến năm 1922 thì lá cờ này lại theo nhà vua trong chuyến sang Pháp cùng những lễ nghi khi triều đình thiết lễ "Tứ tuần khánh thọ" mừng nhà 40 tuổi năm 1925 và được coi như quốc kỳ. Sang triều Bảo Đại lá cờ này vẫn tồn tại cho tới năm 1945 khi Chính phủ Trần Trọng Kim chính thức chọn cờ quẻ Ly làm quốc kỳ của Đế quốc Việt Nam.

Từ 1920 đến 1945, nhà Nguyễn sử dụng một thiết kế khác để thay thế cho thiết kế của vua Thành Thái làm quốc kỳ cho Việt Nam. Theo đó, lá cờ có hình chữ nhật, có 3 vạch nằm ngang. 2 vạch ngoài cùng màu vàng. Vạch chính giữa màu đỏ, có chiều rộng bằng ¼ chiều rộng.