1499年，意大利画家、发明家列奥纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）设计了一种原始的自行车模型，尽管没有实际建造，但它预示了自行车的概念。1790年法国人西夫拉克(Comte de Sivrac)发明了X辆自行车,被称为Celerifere,其构造简单,没有传动装置,主要依靠两脚蹬地驱车前进。

虽然这些早期设备和概念为自行车的发展提供了一些基础，但直到19世纪初期，1817年，德国发明家卡尔·冯·德莱斯（Karl von Drais）设计了一种早期的人力驱X辆，被称为”Draisine”或”Dandy Horse”。它是一种没有脚踏板的木制车架，骑手通过推动地面来驱动前进。1860年，法国工程师皮埃尔·米歇尔·欧仁·米歇尔（Pierre Michaux）改进了自行车的设计，将一个脚踏板安装在前轮上。这种新型自行车被称为”Velocipede”，并成为早期自行车的先驱。

1870年，由于技术的改进，自行车的设计逐渐变得更加稳定和实用。”Penny-Farthing”（大轮车）成为当时流行的自行车类型，其特点是前轮很大，后轮很小。在1874年,英国人劳森(H.J.Lawson)在自行车上装上链条和链轮,用后轮转动来推X子前进,尽管不够协调与稳定,但这标志着具有现代化形式的自行车诞生。他的设计在自行车后轮上安装了一个带有齿轮的链条和链轮，骑手通过踏脚踏板驱动链条转动，进而推动后轮前进。这种链条传动系统的出现使得自行车的骑行更加高效和便利，成为自行车设计中的重要创新。这种自行车的设计被称为”Safety Bicycle”（安全型自行车），以区别于之前流行的高轮自行车（Penny-Farthing）。安全型自行车具有两个相等大小的车轮、脚踏板驱动系统和更稳定的车架设计，使得骑行更加稳定和舒适，为自行车的普及奠定了基础。

1885年，约翰·斯塔利在考文垂设计生产出了“罗孚牌”自行车，他成功解决了自行车设计中的四大关键问题，这款自行车几乎具备了现代自行车的所有元素，它开启了自行车的新纪元。约翰·斯塔利设计并制造了一种被称为”Rover Safety Bicycle”（罗弗安全型自行车）的自行车模型。这种自行车具有前叉和车闸、前后X小相同以保持平衡，并使用了钢管制成的菱形车架和橡胶车轮。这个设计使得自行车更加稳定、安全和舒适，成为现代自行车的基本样式。斯塔利对自行车的改进不仅包括结构设计方面，还涉及到生产工艺和机床的改进。他改进了许多用于生产自行车部件的机床，提高了生产效率和质量。这为自行车的大规模生产和推广奠定了基础，使得自行车成为一种广泛使用的交通工具。

1889年，爱尔兰籍的英国兽医邓洛普(John Boyd Dunlop)为了满足骑行的快速与舒适,设计了“充气轮胎”，使得自行车的骑行更加平稳和舒适。1890年代，自行车的大规模生产开始，在欧洲和美国成为流行的交通工具。自行车骑行也成为了一种普遍的娱乐活动。20世纪初，自行车的设计进一步改进，加入了后挡泥板、前刹车和变速器等功能，以提高骑行的效率和便利性。20世纪后半叶，随着科技的进步，电动自行车的出现为骑行提供了辅助动力。现代自行车技术继续发展，包括轻量化材料的应用、空气动力学设计的优化以及先进的变速系统等。

脚踏板位于自行车的车架上，骑行者通过踩踏脚踏板来推X轮。脚踏板连接到曲柄，曲柄通过链条传递骑行者的力量。