In 1771 zou Mede de Sivrac, een Franse graaf, in de parken van Parijs hebben geëxperimenteerd met een loopfiets zonder besturing, die hij eerst célérifère en later velociféra noemde. Pas in de 20e eeuw werd ontdekt dat de velociféra was bedacht door de Franse journalist Louis Baudry de Saunier. Het patent voor de célérifère, dat pas in 1817 werd ingediend door Jean-Henri Siévrac, bleek niet een rijwiel maar een paardenkoets te behelzen.

1816: de houten draisine

De vulkaanuitbarsting van de Tambora op het eiland Soembawa veroorzaakte in 1816 het 'jaar zonder zomer' waardoor wereldwijd de oogsten mislukten. In Europa ontstonden transportproblemen doordat voor de last- en trekdieren geen voedsel was. Deze omstandigheid zou de uitvinder Karl Drais hebben aangezet tot het ontwikkelen van een dieren onafhankelijk vervoermiddel: de draisine. Karl Drais was houtvester van de groothertog Karel van Baden en kreeg in die hoedanigheid de gelegenheid zijn houten transportmiddel te ontwikkelen. In 1817 legde hij met het 22 kilo wegende prototype vanuit Mannheim een afstand van 13 kilometer af in minder dan een uur. Denis Johnson uit Londen verbeterde de loopfiets in 1819 enigszins, door een welving in het frame, wat de berijder comfortabeler in staat stelde zich op grotere wielen te verplaatsen zonder concessies te hoeven doen aan de zithoogte. Door deze aanpassing werden hetzelfde jaar ook loopfietsen voor vrouwen mogelijk. Door het zadel te monteren op een kader in u-vorm konden zij de loopfiets berijden zonder de lange rokken op te heffen. Na deze verbetering zou de ontwikkeling vooralsnog stagneren. Waarschijnlijk doordat er weinig commerciële waarde aan het vervoermiddel werd gehecht, zou het nog bijna vijftig jaar duren voordat de draisine tot fiets evolueerde. Van de loopfiets kwamen enige duizenden exemplaren in gebruik. Het vervoermiddel had geen rem waardoor in sommige steden de autoriteiten zich genoodzaakt voelden het gebruik aan banden te leggen omwille van de veiligheid.

1842: de MacMillan

In de tijdlijn bovenaan deze pagina staat de "MacMillan" en dit zou volgens sommigen in 1839 de eerste fiets met mechanische aandrijving zijn geweest.

De graanhandelaar James Johnston uit Dumfries publiceerde in de jaren negentig van de 19e eeuw een onderzoek waaruit zou blijken dat zijn familielid en plaatsgenoot Kirkpatrick MacMillan de uitvinder van de met pedalen aangedreven fiets was. Hij schreef letterlijk: "to prove that to my native country of Dumfries belongs the honour of being the birthplace of the invention of the bicycle". Macmillan zou zijn fiets in 1842 hebben voltooid. De houten wielen hadden stalen velgen, het achterwiel werd met drijfstangen aangedreven en het voorwiel was bestuurbaar. Een krant in Glasgow zou in dat jaar zelfs een ongeluk met een "velocipede of ingenious design" hebben gemeld waarbij een heer uit Dumfries-Shire met een duizelingwekkende snelheid van 13 kilometer per uur een voetganger zou hebben aangereden en de wielrijder, die door Johnston werd herkend als MacMillan, zou hiervoor een boete van 5 Britse shillings hebben gekregen. Volgens het verhaal gaf MacMillan na het proces een demonstratie van zijn uitvinding waardoor de rechter dermate onder indruk raakte dat hij de boete uit eigen zak betaalde! MacMillan werkte in deze periode niet in de familiesmidse Courthill in Dumfries maar bij "the Vulcan Foundry" in Glasgow en er bestaat geen documentatie over pedaaltweewielers in de jaren veertig van de 19e eeuw. Uit brieven van Schotse klanten aan Michaux blijkt tevens dat alle pedaalvoertuigen in 1868 nog tricycles en quadricycles waren. Het is dan ook zeer waarschijnlijk dat deze "fiets" alleen op papier heeft bestaan en nooit werkelijk is gebouwd, ook al staat op de familiesmidse "Courthill" ter herinnering aan Kirkpatrick: "He builded better than he knew".

1866: Pierre Lallements patent

De draisine was letterlijk een voorloper en er zou een Franse mecanicien aan te pas moeten komen om het voertuig tot fiets te transformeren. In 1862 inspireerde een passerende loopfiets de kinderwagenbouwer Pierre Lallement tot het construeren van zijn eigen exemplaar, maar dan met pedalen aan het iets vergrote voorwiel. Hoewel het een ongemakkelijk en inefficiënt geheel vormde, was dit toch een fiets in zijn meest basale vorm en niet meer het tweewielig karretje van Drais. Hij nam voor de vervaardiging contact op met de gebroeders Olivier en deze broers richtten samen met de smid Pierre Michaux een fietsfabriek op. Nadat Lallement een tijdje voor Michaux had gewerkt, vertrok hij naar de Verenigde Staten waar hij zijn uitvinding in 1866 patenteerde. Het lukte hem niet in Amerika voor zijn bedenksel een bedrijfsmatige bouwer te vinden en hij keerde daarom in 1868 terug naar Frankrijk, waar Michaux et Cie, op basis van Pierres ontwerp, gietijzeren fietsen maakte. Hun tweewielers bleken niet erg solide en de concurrentie vaagde de werkplaats spoedig weg.

Met metalen banden en een gietijzeren frame moet het langdurig fietsen op dit stuiterend transport hebben geleid tot een losgeschudde schedel en daarom noemden de Engelstaligen het een boneshaker. Op de nieuwe Parijse wegen van Macadam (een vorm van wegverharding) bleek het echter een succes en het ontketende tot de Frans-Duitse Oorlog van 1870 een ware rage. De volgende innovaties, zoals kogellagers en vaste rubberbanden, maakten het fietsen uiteindelijk tot een minder schokkende ervaring.

1867: de hoge bi

De pedalen van dit transportmiddel waren direct aan het wiel bevestigd en daardoor hadden trapas en wiel dezelfde rotatiesnelheid. Om bij deze constructie de snelheid te verhogen moest het voorwiel worden vergroot en dit resulteerde in de hoge bi, zonder enige twijfel de gevaarlijkste massageproduceerde fiets. In het Engels spreekt men wel van "penny-farthing" (een penny is een grote munt, een farthing is een klein muntje), vanwege het grote voorwiel en het kleine achterwiel. Het massamiddelpunt van de wielrijder zat zo hoog dat een abrupte stop de fietser over het stuur lanceerde. De overmoedige die een heuvel wilde afdalen werd aangeraden de benen op het stuur te leggen om zo een onvrijwillige val op te vangen. Andere nadelen waren het moeizame opstijgen, de onmogelijkheid om bij een tussenstop een voet op vaste grond te zetten en de instabiele wegligging.

Desalniettemin kon een avontuurlijke fietser, zoals de in 1854 geboren Brit Thomas Stevens, met het hoge bespaakte wiel enorme afstanden afleggen. Stevens vertrok op 22 april 1884 richting Oostkust vanuit San Francisco aan de Amerikaanse Westkust met in zijn stuurtas: een tentje, een slaapzak, een paar sokken en een revolver. 104 dagen later en 6000 kilometer verder voltooide hij op 4 augustus 1884 in Boston de eerste transcontinentale fietstocht; van de 104 dagen had hij 20 dagen niet kunnen fietsen vanwege vermoeidheid en het slechte weer. Zijn reisverhaal werd in afleveringen gepubliceerd in Outing Magazine en dit trok zoveel lezers dat het blad besloot hem als speciale fietscorrespondent te contracteren. Hij fietste via West-Europa naar Iran. In Hongarije werd hij vergezeld door een andere grote wielrijder, maar doordat zij elkaars taal niet spraken bleef de conversatie beperkt. Vervolgens fietste hij door Afghanistan, India en delen van China om met de boot over te steken naar Japan. Stevens stelde dat hij bijna 22.000 kilometer fietsend had afgelegd en hij heeft zijn avonturen vastgelegd in het boek met de originele titel: “Rond de Wereld op een fiets”. Hiermee is duidelijk dat de hoge bi, ondanks al zijn beperkingen, het eerste echt bruikbare rijwiel was.

1868: kettingaandrijving

In 1868 construeerde de Duitser K. Meyer de eerste fiets met kettingaandrijving naar het achterwiel naar tekeningen van de Parijse horlogemaker André Guilmet.

1885: John Starleys veiligheidsfiets

In Engeland werd de hoge bi geproduceerd door James Starley. Zijn neef John Kemp Starley introduceerde in 1885 de eerste fiets die eigenlijk niet verschilt van de moderne fiets. De Rover Safety van John Starley had een achterwiel met kettingaandrijving, waardoor de pedaalrotatie niet meer gelijk hoefde te zijn aan het draaiende wiel en het hoge wiel niet meer nodig was. Hiermee kreeg de fiets zijn moderne uiterlijk dat in wezen sinds 1885 niet meer is veranderd. Doordat de wielrijder nu veel lager en verder van het stuur zit, is het valrisico minimaal. Bovendien werd de wrijving verminderd door de toepassing van kogellagers. Het comfort was echter nog steeds niet optimaal doordat de banden nog steeds van massief rubber waren, maar dit veranderde reeds in 1888 met John Dunlops luchtbanden. Nu brak het gouden fietstijdperk aan dat zou duren totdat de onstuitbare opmars van de auto de populariteit van alle andere transportvormen zou overvleugelen (toen de fiets eindelijk bruikbaar was, verliet de eerste auto bijna de fabriek).

De eerste vouwfietsen werden reeds ver voor de Tweede Wereldoorlog vervaardigd. Legers zijn dan nog belangrijke afnemers. Vouwfietsen werden na de Tweede Wereldoorlog eerst door algemene fietsfabrikanten geproduceerd, later ook door gespecialiseerde bedrijven. De vraag naar dit soort fietsen kwam vanuit het opkomende forensenverkeer. Mensen wilden een deel van hun woon-werkverkeer afleggen per fiets en deze gemakkelijk mee kunnen nemen in de auto of trein. Waar de eerste modellen nog "gewone" fietsen waren, die met een knikmechanisme middendoor gevouwen konden worden, evolueerden de latere modellen tot eigenstandige ontwerpen met een betere balans tussen trapoverdracht en wiel, een veranderd wielformaat en een eigen vouwmechaniek die meer was dan een in tweeën kunnen opklappen. Moulton kwam in 1962 als eerste op de markt met een fiets met een uniseks instapframe, kleine wielen met hogedrukbanden, een lange wielbasis, en voor- en achtervering. Moultons ontwerp kreeg rond 1964 een deelbaar frame en zou grote navolging gaan krijgen. Met Bickerton kwam begin jaren zeventig een vouwfiets op de markt die lichtgewicht was en ingeklapt kon worden tot een compact formaat. In 1976 leidde dit tot de Brompton.