1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫，弄到了一輛破舊的“可愛的小馬崽”。他在後輪的車軸上裝上曲柄，再用連杆把曲柄和前麵的腳蹬連接起來，並且前後輪都用鐵製的，前輪大，後輪小。當騎車人踩動腳蹬，車子就會自行運動起未，向前跑去。這樣一來，就使騎車人的雙腳真正離開地麵，以雙腳的交替踩動變為輪子的滾動，大大地提高了行車速度。1842年，麥克米倫騎上這種車，一天跑了20公裏，由於不小心，踩車的速度過快，撞倒了路上的一個小女孩，因此而被警察抓住，並處以罰款。其罪名是野蠻騎車。
1861年，法國的米肖父子，原本職業是馬車修理匠，他們在前輪上安裝了能轉動的腳蹬板；車子的鞍座架在前輪上麵，這樣除非騎車的技術特別高超，否則就抓不穩車把，會從車子上掉下來。他們把這輛兩輪車冠以“自行車”的雅名，並於1867年在巴黎博覽會上展出，讓觀眾大開眼界。
1869年，英國的雷諾看了法國的自行車之後，覺得車子太笨重了，開始琢磨如何把自行車做得輕巧一些。他采用鋼絲輻條來拉緊車圈作為車輪；同時，利用細鋼棒來製成車架，車子的前輪較大，後輪較小。從而使自行車自身的重量減小一些。從西夫拉克開始，一直到雷諾，他們製作的5種型式的自行車都與現代自行車的差別較大。
真正具有現代形式的自行車是在1874年誕生的。英國人羅鬆在這一年裏，別出心裁地在自行車上裝上了鏈條和鏈輪，用後輪的轉動來推動車子前進。但仍然是前輪大，後輪小，看起來不夠協調，不穩定。
1886年，英國的斯塔利，是一位機械工程師，從機械學，運動學的角度設計出了新的自行車樣式，為自行車裝上了前叉和車閘，前後輪的大小相同，以保持平衡，並用鋼管製成了菱形車架，還首次使用了橡膠的車輪。斯塔利不僅改進了自行車的結構，還改製了許多生產自行車部件用的機床，為自行車的大量生產利推廣應用開辟了寬闊的前景，因此他被後人稱為“自行車之父”。斯塔利所設計的自行車車型與今天自行車的樣子基本一致了。
1888年，愛爾蘭的獸醫鄧洛普，從醫治牛胃氣膨脹中得到啟示，他把家中花園裏用來澆水的橡膠管粘成圓形，打足了氣，裝在自行車輪子上，前往參加騎自行車比賽，居然名列前茅，引起了人們極大的興趣。充氣輪胎是自行車發展史上一個劃時代的創舉，它增加了自行車的彈性，不會因路麵不平而震動；同時大大地提高了行車速度，減少了車輪與路麵的摩擦力。這樣，就根本上改變了自行車的騎行性能，完善了自行車的使用功能。由此可知，從18世紀末葉起，一直到20世紀初期，自行車的發明和改進，經曆了大約200年的時光，有許多人為之奮鬥不息，才演變成現在這種騎行自如的樣式。