 Huỳnh Văn Cao đã giữ những chức vụ quan trọng nào trong Quân đội Quốc gia và Quân đội Việt Nam Cộng hòa?
 Trong Quân đội Quốc gia, Huỳnh Văn Cao giữ chức vụ Xử lý Thường vụ Trung đoàn trưởng Trung đoàn Nguyễn Huệ, Tiểu đoàn phó Tiểu đoàn 29 Việt Nam, Tiểu đoàn trưởng Tiểu đoàn 30 Lưu động, và Tiểu đoàn trưởng Tiểu đoàn 607 Địa phương. Trong Quân đội Việt Nam Cộng hòa, ông giữ chức vụ Tham mưu trưởng Biệt bộ Tham mưu tại phủ Tổng thống, Tư lệnh Sư đoàn 13 Khinh chiến, và tham gia du học tại Hoa Kỳ để thụ huấn 3 khóa học Chỉ huy và Tham mưu. 