A partir do ano de 1990 começou a vigorar o sistema atualmente utilizado para emplacar os veículos brasileiros. Neste sistema são utilizadas placas com 3 letras e 4 números, o que veio a substituir completamente o sistema de placas de duas letras.
O sistema de placas com duas letras apresentava problemas graves de inconsistência já que as placas para motos tinham 3 algarismos numéricos e a de carros 4, o que poderia causar confusão na entrada de dados em computadores. Além disto uma mesma sequência alfanumérica existia em vários estados, ou seja, a placa “AA0001”, poderia identificar 26 veículos, um em cada unidade federativa. Se um indivíduo fosse viajar para outro estado e cometesse infrações, essas poderiam ser atribuídas a veículos do estado visitado. Não eram raras de se ver reclamações na imprensa de proprietários de Fusca que foram “pegos” (recebendo multas pelo correio) transitando em velocidades absurdas se comparado com o desempenho máximo de seus carros.
No novo sistema foram alocadas aos estados sequências de letras que o DETRAN local poderia utilizar nos emplacamentos. Essas combinações alfabéticas eram distribuídas em intervalos conforme pode ser visto na tabela abaixo. Foram criados intervalos de combinações, de acordo com as projeções das necessidades das frotas de cada estado, e esses intervalos, contínuos, foram atribuídos à cada unidade da federação que as usam de acordo com as suas normas. Quando a cota de combinações de um estado está se esgotando o DETRAN pede ao órgão gestor por mais combinações.
Uma vez atribuída uma sequência alfanumérica a determinado veículo ela deverá permanecer identificando-o durante toda a sua vida útil independente de transferências entre municípios e estados. Ao invés de trocar a placa em uma transferência é necessário apenas trocar a tarjeta com a sigla do estado e nome do município onde o veículo está registrado. Além de viabilizar a eliminação da duplicidade de placas entre estados, a letra adicional também foi necessária para dimensionar o sistema para comportar o aumento da frota.
Dependendo do bom senso e da boa vontade das autoridades de trânsito dos estados algumas combinações consideradas obscenas são proibidas. Um exemplo é a combinação "GAY" que foi destinada ao estado de São Paulo e que causaria polêmica se utilizada, inclusive desvalorizando (ou em alguns casos valorizando) veículos.
| Estado | Intervalo | Implantação | Combinação de letras | Quantidade de placas | |
|---|---|---|---|---|---|
| Início | Fim | ||||
| Acre (AC) | MZNNXR | NAGNXT | 13/04/1998 | 23 | 229.977 |
| Alagoas (AL) | MUANLVOHBORD | MVKNMOOHKORM | 10/06/1996 | 77 | 769.923 |
| Amapá (AP) | NEI | NFB | 28/09/1998 | 20 | 199.980 |
| Amazonas (AM) | JWFNOIOAA | JXYNPBOAO | 05/08/1993 | 81 | 809.919 |
| Bahia (BA) | JKSNTDNYHOKI | JSZNTWNZZOLG | 28/12/1992 | 305 | 3.049.695 |
| Ceará (CE) | HTXNQLNUMOCBOHXORN | HZANRENVFOCUOIQOSV | 17/03/1992 | 249 | 2.489.751 |
| Distrito Federal (DF) | JDP | JKR | 03/08/1992 | 185 | 1.849.815 |
| Espírito Santo (ES) | MOXOCV | MTZODT | 01/02/1996 | 158 | 1.579.842 |
| Goiás (GO) | KAVNFCNJXNVOOGHOMI | KFCNGZNLUNWROHAOOF | 09/11/1993 | 312 | 3.119.688 |
| Maranhão (MA) | HOLNHANMPNWSOIR | HQENHTNNINXQOJA | 04/11/1991 | 121 | 1.209.879 |
| Mato Grosso (MT) | JXZNIYNPCNTXOAP | KAUNJWNPQNUGOBS | 13/09/1993 | 154 | 1.539.846 |
| Mato Grosso do Sul (MS) | HQFNRFOOG | HTWNSDOOU | 05/11/1991 | 136 | 1.359.864 |
| Minas Gerais (MG) | GKJNXXOLOOOV | HOKNYGOMHOPO | 01/08/1991 | 832 | 8.319.168 |
| Pará (PA) | JTANSEOBTOFIOSW | JWENTCOCAOFWOTZ | 20/07/1993 | 161 | 1.609.839 |
| Paraíba (PB) | MMNNPROETOFX | MOWNQKOFHOGG | 06/07/1995 | 107 | 1.069.893 |
| Paraná (PR) | AAA | BEZ | 20/02/1990 | 806 | 8.059.194 |
| Pernambuco (PE) | KFDNXUPEEPFR | KMENXWPFQPGK | 29/03/1994 | 246 | 2.459.754 |
| Piauí (PI) | LVFNHUODU | LWQNIXOEI | 28/03/1994 | 83 | 829.917 |
| Rio de Janeiro (RJ) | KMF | LVE | 21/03/1994 | 910 | 9.099.090 |
| Rio Grande do Norte (RN) | MXHNNJOJR | MZMNOHOKC | 10/11/1997 | 96 | 959.904 |
| Rio Grande do Sul (RS) | IAQ | JDO | 22/09/1992 | 753 | 7.529.247 |
| Rondônia (RO) | NBBOHL | NEHOHW | 18/06/1998 | 97 | 969.903 |
| Roraima (RR) | NAHNUH | NBANUL | 08/06/1998 | 25 | 249.975 |
| Santa Catarina (SC) | LWR | MMM | 26/09/1994 | 412 | 4.119.588 |
| São Paulo (SP) | BFASAV | GKISAV | 18/10/1991 | 3.520 | 35.196.480 |
| Sergipe (SE) | HZBNVGOEJ | IAPNVNOES | 13/07/1992 | 59 | 589.941 |
| Tocantins (TO) | MVLOLH | MXGOLN | 25/03/1997 | 55 | 549.945 |
No Paraná, por exemplo, na ocasião do emplacamento é possível ao proprietário escolher entre algumas combinações oferecidas pelo sistema ou escolher uma outra combinação disponível, dentro do intervalo destinado ao estado, mediante o pagamento de uma taxa de reserva de placa.
A partir de 1º de janeiro de 2008 uma determinação do Denatran padronizou as fontes utilizadas nas placas dos veículos, desta forma os carros novos e os que mudarem de estado deverão receber a placa com a nova especificação. A padronização das fontes utilizadas nas placas visa facilitar a leitura das mesmas pelos radares eletrônicos e agêntes de trânsito.
Em fevereiro de 2008 o Detran/PR passou a permitir a troca da combinação da placa do carro para veículos que comprovadamente foram clonados. Para isso o proprietário deve juntar provas do fato e quitar todas as obrigações relativas à placa original.
A Viação Cometa ao longo dos anos em que utilizou carrocerias Flexa Azul e CMA-COMETA, de fabricação própria, personalizou as placas dos seus ônibus com o prefixo do carro na frota. Existem algumas lendas urbanas onde alega-se que a Cometa mudava as placas dos carros quando esses eram vendidos para terceiros objetivando não serem identificados quando nas mãos do novo proprietário, mas isso é improcedente. O que acontece na verdade para existir CMA Flexa azul com placas diferentes do prefixo, e muitas vezes com sequencias atribuídas a outros estados, por esses carros terem sido inicialmente emplacados com placas de duas letras. Na ocasião de alguma transferência esse sofrera um emplacamento já em poder dos novos proprietários do veículo, o qual foi definitivo.
| Categoria do veículo | Cor | Modelo da placa | Descrição | |
|---|---|---|---|---|
| Do fundo | Dos caracteres | |||
| Particular | Cinza | Pretos | Identificam veículos privados, de passeio. | |
| Comercial (de aluguel) | Vermelho | Brancos | Veículos do transporte público e veículos de aluguel, ou seja, que prestam serviços a terceiros como caminhões, taxis e ônibus. | |
| De coleção | Preto | Brancos | Veículos antigos com mais de 30 anos, que preserve as características originais de fabricação, que integram uma coleção e tenham um certificado de originalidade expedido por um clube reconhecido pelo DENATRAN. | |
| Experimental | Verde | Brancos | Veículos em reparos em oficinas ou em testes por fabricantes que precisam testa-los na rua. | |
| Aprendizagem | Branco | Vermelhos | Veículos de auto-escolas. | |
| Diplomático | Azul | Brancos | Veículos de embaixadas e representações estrangeiras. | |
| Oficial | Branco | Pretos | Veículos oficiais de uso de orgãos públicos (ex: administração, polícia, bombeiros, etc). | |
| Representação | Preto | Dourados | Carros oficiais utilizados pelos membros do poder executivo e legislativo. | |