Schon im Altertum wurde versucht, muskelkraftgetriebene Fahrzeuge herzustellen. Sie blieben als Einzelstücke ohne Bedeutung für die Fahrradentwicklung. Der älteste vierrädrige Wagen wurde schon 1447 in Meiningen erwähnt und im Jahr 1761 soll der Stellmacher Michael Kassler in Braunsbebra bei Leipzig ein Laufrad aus Holz , was eingentlich ein Roller war (bestand aus zwei in Gabeln gehaltenen Rädern und einer Art Balken, der als Sitzfläche diente) hergestellt haben.
Ende des 18. Jahrhunderts baute der französische Graf J. H. de Sivrac eine ähnliche nicht lenkbare Laufmaschine wie Kassler.
Am 1. August 1817 berichtete die „Karlsruher Zeitung“, dass der Forstmeister Drais die erste Fahrt von Mannheim nach Schwetzingen auf eine selbst erfundene Fahrmaschine von zwei hintereinander laufenden Rädern machte.

Die sogenannten Draisinen waren die ersten lenkbaren, mit Muskelkraft betrieben Fortbewegungsmittel, also die Vorfahren unserer modernen Fahrräder.
Die Erfindungen der Tretkurbel zwischen 1839 und 1853 durch Mac Millan, Milius, Fischer, Michaux und Lallemaut war ein wichtiger Baustein vom Laufrad zum Fahrrad. Mac Millan, der Schotte, brachte Schiebepedale am Rahmen neben dem Vorderrad an, die durch Hebelarme mit dem Hinterrad verbunden waren und die Hin- und Herbewegungen der Beine im Wechsel zu Drehbewegungen an der Hinterachse führte.
Der Instrumentenmacher Fischer aus Schweinfurt versah 1853 das Laufrad mit Kurbeln. Die Idee wurde jedoch nicht wirkungsvoll von den deutschen Technikern umgesetzt.
1862 wurde das Vorderrad vom Franzosen Michaux mit einer Kurbel versehen. Sein Durchbruch mit dem Kurbelholzrad erlangte er 1867 auf der Weltausstellung in Paris. Durch den Gedanken, das Vorderrad zu vergrößern, wurde eine höhere Geschwindigkeit von bis zu 20 km/h erreicht. Diese Fahrräder fanden schnell Anklang bei den jungen Leuten in Frankreich, England und Deutschland. Durch den Krieg 1870/71 zwischen Deutschland und Frankreich kam es in beiden Ländern zum Stillstand der Fahrradentwicklung und Produktion.

Die Engländer entwickelten eine neue Variante des Tretkurbelrades. Aus dem Holzrad wurde ein Stahlrad mit Gummibereifung. Der Vorderraddurchmesser wuchs auf bis zu 2m, dadurch konnte mit einer Tretbewegung eine Strecke von bis zu 6 m zurückgelegt werden.
In Deutschland begann ab 1880 die Hochradproduktion. Im Jahr 1887 gab es schon 456 deutsche Produktionsstätten, die ca. 7000 Hochräder herstellten. Man musste zwischen 4000 bis 5000 Mark für ein deutsches Hochrad bezahlen.

Die englische Konstruktion „Kangoroo“ leitete zum Niederrad über. Es wurde für die Kraftübertragung zum Rad eine Gliederkette benutzt, die schon im Jahre 1865 vom Franzosen Sergent erfunden wurde.

Die Firma Meyer (Paris) erkannte die Vorteile der Kette und baute sie 1868 in ein Fahrrad mit Hinterantrieb ein.
Auf diese Idee griffen auch die Engländer Lawson zurück und bauten 1874 Niederräder mit Kettenantrieb. Sie legten die Grundlagen für den modernen Fahrradbau. Der schottische Tierarzt Dr. John Dunlop erfand 1887 die Luftbereifung für das Fahrrad.

1890 entwickelt der Konstrukteur Humber das Niederrad mit dem heute noch üblichen Fünfeck- oder Trapezrahmen. Er besteht aus zwei Dreiecken die für Stabilität und Stoßfestigkeit sorgen.

1893 entwickelt Ernst Sachs die erste Fahrradnabe, wofür er das kaiserliche Patent erhielt. Die erste Zweigangnabenschaltung ließ sich die Firma Wanderer aus Chemnitz 1902 patentieren.

1903 bringt Ernst Sachs, nach acht Jahren Konstruktionsarbeit, die "Torpedo"- Freilaufnabe mit Rücktritt auf den Markt.

1905 wird das Radfahren auch Nachts möglich, dank Beleuchtung durch Karbidlaternen.

Obwohl sich in der Fahrradindustrie und an der Ausstattung des Fahrrades in den letzten 100 Jahren sehr viel verändert hat, sind die Grundprinzipien des funktionellen Aufbaus jedoch gleich geblieben.