국무총리에 의한 대통령 권한대행은, 1960년 허정 국무총리가 처음이었고 뒤이어 최규하, 박충훈, 고건 국무총리가 있으며 대통령 사망, 신군부 세력의 압력, 대통령 탄핵소추 같은 정치적 문제로 인함이었다.
우리나라 헌정사에서 국무총리에 의한 대통령 권한대행이 이루어진 경우를 보면, 1960년 6월 23일부터 8월 12일까지 처음으로 허정 국무총리에 의한 대통령 권한대행이 이루어졌다. 이후 1979년 10월 26일 박정희 대통령의 사망으로 인해 동년 12월 8일까지 최규하 국무총리가 대통령 권한대행을 하였다. 또한 전두환 소장을 비롯한 신군부 세력의 압력으로 최규하 대통령이 사임하면서 1980년 8월 16일부터 동월 26일까지 박충훈 국무총리서리에 의한 권한대행이 이루어졌다. 이밖에 2004년 3월 12일 노무현 대통령에 대한 국회의 탄핵소추 의결로 인해 노무현 대통령의 권한행사가 정지되었고, 헌법재판소에 의해 탄핵소추안이 기각된 5월 14일까지 고건 국무총리가 대통령 권한대행을 하였다(이부하, 2012: 238-239).