К началу XX века относятся первые механизмы переключения скоростей. Однако они были несовершенными. Одним из первых способов переключения скоростей, применяемых на спортивных велосипедах, было оборудование заднего колеса двумя звёздочками — по одной с каждой стороны. Для переключения скорости надо было остановиться, снять заднее колесо и перевернуть его, вновь зафиксировав и натянув цепь. Планетарный механизм переключения передач изобретён в 1903 и стал популярным в 1930-е годы. Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобретён лишь в 1950 году известным итальянским велогонщиком и производителем велосипедов Туллио Кампаньоло.
В течение XX века интерес к велосипедам переживал свои пики и спады. Начиная примерно с 1905 года велосипеды во многих странах, в частности в США, стали выходить из моды из-за развития автомобильного транспорта. Дорожная полиция часто относилась к велосипедистам как к помехе движению автомобилей. К 1940 году велосипеды в Северной Америке считались игрушками для детей. С конца 1960-х годов велосипеды снова вошли в моду в развитых странах благодаря пропаганде здорового образа жизни и всеобщему осознанию важности экологических проблем.
Велосипеды продолжали совершенствоваться и во второй половине XX века. В 1974 году началось массовое производство велосипедов из титана, а в 1975 — из углепластика. В 1983 году был изобретён велокомпьютер. В начале 1990-х получили распространение системы индексного переключения скоростей.
В СССР в конце XX века наиболее распространёнными моделями велосипедов были (отсортированы по возрастанию размера): Малыш, Дружок, Бабочка, Лёвушка, Чемпион, Ветерок, Олимпик, Школьник, Орлёнок, Кросс, Кама, Десна, Салют, Уралец, Украина, Минск, Аист, Урал, Турист, Спутник, Старт-шоссе. Существовало несколько моделей для детей с отсоединяемыми боковыми колёсами: Дружок, Конёк-Горбунок, Мишка, Лёвушка, Олимпик, Зайка-3.
В разных странах мира можно встретить велорикшу.
Велорикша или велотакси — вид общественного транспорта: перевозка пассажира или пассажиров (обычно не больше двух) на велосипеде особой конструкции силой велосипедиста. Велорикши возникли в Японии вскоре после появления там обычных рикш, оттуда распространились во многие страны Восточной и Южной Азии, от Филиппин до Пакистана. Уже во второй половине XX века велотакси появились в ряде городов Европы и Америки в качестве развлечения для туристов.
Раньше коляска рикши — открытая или снабжённая тентом повозка, как правило, на одного пассажира. Этот вид транспорта был особо распространён в Восточной и Южной Азии: повозку (чаще всего двухколёсную) тянул за собой, взявшись за оглобли, человек, также называющийся рикшей.
Известно, что повозки, полностью аналогичные рикшам, были в ходу в Париже в XVII–XVIII веках. Однако затем такие повозки из употребления вышли.
В Японии, откуда рикши распространились в другие азиатские страны, их появление относится к рубежу 1860—1870-х годов. Это изобретение часто приписывается американскому миссионеру по имени то ли Джонатан Гобл, то ли Джонатан Скоби, который придумал такую коляску для своей больной жены.
По другой версии идея рикши принадлежит трём японцам: Ёсукэ Идзуми, Токудзиро Судзуки и Косукэ Такаяма; во всяком случае, именно они в 1870 году получили в Токио официальное разрешение на изготовление и продажу таких повозок. В целом появление в Японии рикш связывают с западным влиянием, многократно усилившимся после Революции Мэйдзи 1868 года: темп жизни в городах значительно возрос, потребность в быстром перемещении людей усилилась, и использовавшихся прежде паланкинов стало недостаточно (они передвигались медленней и требовали минимум двух носильщиков), а содержание лошадей было явно дороже. Сразу после Второй мировой войны, в условиях разрухи, рикши вернулись на улицы японских городов, но ненадолго. В настоящее время в Японии рикши (и велорикши) являются элементом туристической индустрии.
Уже в 1870-е рикши стали появляться в других странах. В Гонконге первые рикши появились в 1874 году. Широко распространились рикши и в континентальном Китае. В Индии (вместе с нынешними Пакистаном и Бангладеш) рикши появились около 1880 года. Рикши распространены также в Южно-Африканской Республике.
Устройство велосипеда
Велосипед классической конструкции состоит из рамы, шарнирно закреплённой на ней рулевой вилки с рулём и передним колесом, заднего колеса, седла на подседельном штыре, педалей с кривошипами (ошибочно называемыми шатунами), цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед может оборудоваться одним или двумя амортизаторами, крыльями (для защиты от брызг), багажником, светотехникой (лампами и/или световозвращателями — катафотами), звуковым сигналом, подставкой-«подножкой» и др.