Das Aufgabengebiet der AM umfaßte ursprünglich den Bereich der heutigen A 8 vom Nöttinger Hang bis zur Betriebszufahrt zwischen Rohr und Musberg (südl.
Stuttgart). Zusätzlich den Abschnitt vom Autobahndreieck Leonberg bis zur damaligen Anschlussstelle Leonberg auf der Strecke 39 (heutige A 81). Zusammen 53,5 Betriebskilomter.
Die zu betreuenden Abschnitte blieben weitestgehend unverändert. Zuletzt war auf der A 8 der Bereich von Pforzheim-West bis zum späteren AK Stuttgart (früher B 14 a, heute A 81 / A 831), auf der A 81 unverändert das Stück vom AD Leonberg bis zur, beim Neubau des Engelbergtunnels, aufgegebenen AS Leonberg und hinzugekommen war auf der A 81 / A 831 der Bereich von Suttgart-Vaihingen bis Sindelfingen-Ost. Die Menge der reinen Betriebskilomter betrug 48,6 mit Ästen jedoch wurden tatsächliche 65,8 km daraus.

Vergleiche auch: 15. MV Niefern-Öschelbronn

In der AM Heimsheim sind zahlreiche technische Verbesserungen entwickelt worden, die auch heute noch bundesweit von Nutzen sind. Im gesamten Zeitraum waren acht Dienststellenleiter für die Arbeit der AM verantwortlich. Der letzte Leiter der AM Heimsheim arbeitet heute bei der AM Ludwigsburg, die den größten Teil der Aufgaben mit übernommen hat.

Die Autobahnmeisterei Heimsheim wurde mit Wirkung zum 1. November 1938 in Dienst gestellt. Am 5.November wurde die Autobahn (Strecke 36) von Pforzheim-Ost bis zum heutigen Autobahnkreuz Stuttgart feierlich eröffnet. Die AM wurde von Prof. Tiedje gestaltet. Das Dienststellengebäude wurde im Juni 1942 bezogen. Neben umfangreichen Fahrzeughallen und Betriebseinrichtungen wurden auch Reihenhäuser für drei Familien mit errichtet. Die damaligen Vorschriften sahen u.a. vor, daß eine AM an einer Anschlussstelle liegen und eine Entfernung von 50 – 80 km zur nächsten AM haben sollte. Dies wurde im Falle der AM Heimsheim zu genau eingehalten. Der nächste Ort (und Bahnhof) liegen etwa 4 km entfernt. Dies brachte für den Alltag der dort lebenden Familien immer wieder erhöhten Aufwand mit sich. Dies war einer der Gründe, warum die AM Heimsheim 2004 aufgegeben wurde.
Kriegsbedingt wurde ab 1943 die AM Ludwigsburg unterstellt. Gegen Kriegsende war kein Betriebsdienst mehr möglich. Ab September 1945 mußte die AM wieder hergerichtet und neu ausgestattet werden, da dort US-Truppen untergebracht waren, die den größten Teil des Inventars geplündert oder zerstört hatten.