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Fin dal 1990 la ICHC (Conferenza Internazionale sulla Storia del Ciclismo) si riunisce ogni anno in un paese differente (nel 2001 fu ospitata nei pressi di San Remo) con lo scopo di offrire un spazio per condividere idee e risultati di ricerche scientifiche sulla storia della bicicletta e del ciclismo. La ICHC ha permesso di riconciliare molte delle idee riguardanti la storia della bicicletta, che erano state per la maggior parte sbagliate ed influenzate da nazionalismi, smontando così alcuni miti sviluppatisi intorno alla sua nascita. La ICHC non fa più distinzione tra una prima "vera" bicicletta a pedali e qualsiasi suo precursore, come sua nascita infatti considera l'applicazione del principio del veicolo a due ruote che è la base del ciclismo (e del motociclismo). Quando nacquero i velocipedi a pedali già erano trascorsi cinquanta anni di storia di veicoli a due ruote. Il termine “bicicletta” nacque in Francia verso la fine degli anni 1860 e rimpiazzò il termine "velocipede" dal modello della High Bicycle in poi.

Nel tracciarne la storia è necessario tener conto del fatto che le invenzioni applicate alla bicicletta che hanno avuto successo, di rado sono state il frutto dell'idea di una persona; piuttosto sono state il risultato di precedenti idee ed esperimenti per cui difficilmente è possibile associare ad un determinato progetto una precisa data storica ed un particolare inventore. Molti validi prototipi furono abbandonati per essere recuperati solo molti anni più tardi. In qualche caso è stato messo in discussione il valore storico di alcune invenzioni perché esse ottennero importanza solo a dopo: infatti invece di rappresentare un punto di svolta inequivocabile nella storia della bicicletta, la loro innovazione fu presto dimenticata senza poter lasciare un segno permanente. Tutto ciò ha contribuito a generare controversie nel sapere chi fosse il vero inventore e nella data di nascita della bicicletta.

Numerose sono le rivendicazioni iniziali per l'invenzione della bicicletta come veicolo. Sembra piuttosto probabile comunque che tutte le presunte invenzioni antecedenti quella brevettata da Karl Drais nel 1818 (Draisine) siano solamente ipotetiche.

Si racconta che il Conte Mede de Sivrac avesse sviluppato un veicolo a due ruote, chiamato celerifero nel 1791, di cui diede dimostrazione al Palais Royal a Parigi. Il celerifero aveva due ruote fissate su un telaio di legno ed era privo di sterzo, con il controllo della direzione limitato a ciò che era ottenibile dall'inclinazione del corpo. Il conducente sedeva a cavalcioni della macchina e si spingeva in avanti con l'uso alternato dei piedi, camminando perciò da seduto. Questi veicoli erano considerati però solo come dei passatempi alla moda più che dei mezzi di trasporto. Sembra piuttosto che questa storia sia stata creata dallo storico Baudry de Saunier nel 1891 e da allora ripresa erroneamente da altri autori.

Rivendicazioni più datate e meno attendibili fanno risalire l'invenzione della bicicletta ad un disegno trovato all'interno del Codice Atlantico di Leonardo da Vinci ma anche ad una illustrazione scoperta su una finestra di una chiesa del paese di Stoke Poges (Backinghamshire, Inghilterra) installata nel XVI secolo e raffigurante un angelo sopra un attrezzo che è stato riconosciuto da alcuni come prototipo del modello hobby horse. Invece si ritiene più probabile considerarlo un congegno ad una sola ruota che spesso si associava, nell'iconografia medievale, a cherubini e serafini.

L'origine della prima bicicletta effettivamente utilizzata è da attribuirsi al barone Karl von Drais, un impiegato statale del Gran Ducato di Baden in Germania. Karl Drais inventò la sua Laufmachine (macchina da corsa) nel 1817 che fu chiamata dalla stampa draisine (o anche draisienne, in Italia draisina) e più tardi velocipede. Il maggiore miglioramento in questo progetto era l'aggiunta dello sterzo. Si dice che il suo interesse nel trovare un'alternativa all'uso del cavallo fosse dovuto all'inedia e alle frequenti morti dei cavalli causate dall'insufficienza dei raccolti del 1816 (il cosiddetto anno senza estate a seguito dell'eruzione vulcanica del Monte Tambora sull'isola Sumbawa – nell'attuale Indonesia - avvenuta tra il 5 ed il 15 aprile del 1815).

Nel suo primo documentato viaggio da Mannheim, il 12 giugno 1817, coprì la distanza di 13 chilometri (8 miglia) in meno di un'ora. La draisina di legno pesava 22 chili (48 libbre), aveva boccole d'ottone all'interno dei cuscinetti della ruota, un freno posteriore e 152 millimetri (6 pollici) di avancorsa della ruota anteriore per ottenere un effetto auto-stabilizzante (effetto castor). La draisina era spinta in avanti facendo pressione per terra con i piedi e né Drais né alcun meccanico altrove fecero alcun tentativo per allontanare i piedi dalla sicurezza del terreno per farli poggiare su pedali, che furono aggiunti circa quarant'anni dopo; a quel tempo non era praticamente possibile trascurare il bisogno del mantenimento dell'equilibro: solo pochi giovani uomini erano allora capaci di pattinaggio su ghiaccio.

Questo progetto innescò una moda diffusa ma di breve durata. Molte migliaia di copie furono costruite ed usate dappertutto e ciò viene considerato come l'origine del trasporto personale senza uso di cavalli. In Gran Bretagna la versione inglese della draisina fu introdotta da Denis Johnson come il "calessino per pedoni". Ma già a partire dall'autunno 1817, con l'arrivo del buon raccolto, in molte parti del mondo (come Mannheim, Milano, Londra, New York e persino Calcutta) si iniziò a vietare l'uso dei velocipedi sulle strade laterali (da cui il nomignolo di hobby horse, non potendo usare le carreggiate riservate alle carrozze). Questo, il trionfo dell'imminente ferrovia e la paura per l'equilibrio furono i possibili motivi che bloccarono ulteriori sviluppi del velocipede per i successivi 50 anni. I meccanici ora costruivano velocipedi in ferro, guidati tramite manubrio o pedali, a tre o quattro ruote per dare stabilità, ma con una più elevata resistenza al rotolamento. Wiliam Sawyer fu un produttore di successo dell'epoca con esportazioni in tutto il mondo.

I velocipedi degli anni 1860

Il velocipede ebbe una rinascita a Parigi verso la fine degli anni 1860. Costituito da una ruota anteriore di diametro leggermente maggiore a cui erano ora connessi pedivelle e pedali, era chiamato le velocipede bicycle da cui il termine biciclo, ma venne soprannominato anche boneshaker (scuotiossa) a causa della struttura delle ruote: in legno rivestite di ferro (non era ancora stato introdotto il copertone pneumatico) dovevano vibrare in modo spaventoso durante la corsa. L'avvento della boneshaker fu preceduto dall'improvvisa popolarità del pattinaggio a rotelle quando si iniziarono ad aprire le piste di pattinaggio. Coloro che riuscivano a cavarsela con i pattini ai piedi non avvertirono più la paura di montare su un velocipede con i piedi staccati da terra e poggiati sui pedali.
L'origine dell'idea della boneshaker è tutt'ora una questione aperta all'interno della ICHC, ma si è al momento d'accordo nel ritenere il 1864 come il primissimo anno della sua comparsa a Parigi. C'è chi sostiene le rivendicazioni per il modello di Ernest Michaux e dell'emigrato Pierre Lallement, che ottenne un brevetto negli USA nel 1866, chi quelle per il modello a pedalata posteriore di Alexandre Lefebvre.
I nuovi viali di Parigi pavimentati a macadam (un tipo di tecnica di costruzione stradale inventata da John L. McAdam che consisteva di alcuni strati di sassi consolidati e livellati tramite compressore e dotata di canali di scolo laterali) avevano semplificato l'andare in velocipede, sebbene, imitando la tecnologia delle carrozze per la costruzione di massicci telai d'acciaio, il peso era raddoppiato a quasi 45 chili (100 libre). Un ulteriore comodità fu portata con l'introduzione di copertoni di gomma solida e del primo cuscinetto a sfere.
Il numero delle invenzioni e dei brevetti sali rapidamente, specialmente negli USA: un ex curatore del Museo della Bicicletta d'America, Jim Hurd, riferì che all'alba del nuovo secolo, a Washington, due edifici erano dedicati a custodire qualsiasi tipo di brevetto americano. Uno di questi era stato interamente riservato solamente ai brevetti sulla bicicletta.
Necessitano una menzione anche i primi tentativi di introdurre la trazione posteriore per superare gli svantaggi di quella anteriore (la difficoltà nel mantenere la pedalata mentre si sterza e la velocità limitata), anche se dovranno passare altri 40 anni prima che questa si affermi definitivamente diventando d'uso comune. Furono pubblicati numerosi progetti tra cui quello già menzionato di A. Lefebvre. Qualcuno faceva uso di una catena, altri, come il velocipede di Thomas McCall del 1869, di aste e pedivelle. Anche a Kirkpatrick MacMillan, un fabbro scozzese, viene attribuito un progetto del 1839 di un velocipede a trazione posteriore ottenuta usando delle pedaliere fissate frontalmente che trasmettevano la potenza alla ruota posteriore tramite delle aste (una copia di questo modello è esposto al Museo delle Scienze di Londra). La similitudine tra il progetto di McCall e McMillan è stata in passato oggetto di una controversia sull'attribuzione dell'idea originale.

Le High Bicycle

La High Bicycle (Bicicletta Alta, ma in italiano è anche conosciuta come “Gran Bi”) fu la logica estensione del progetto della boneshaker: la ruota anteriore venne enormemente ingrandita fino al limite della misura interna della gamba del ciclista (più larga era la ruota più lontano si andava con una sola pedalata), quella posteriore fu accorciata ed il telaio reso più leggero. Eugene Meyer viene ora considerato il padre della High Bicycle dalla ICHC al posto di James Starley. Nel 1869 Meyer inventò le ruote con i raggi (riducendo sensibilmente il loro peso) e produsse un bel modello di High Bicycle fino agli anni 1880.

James Starley a Coventry aggiunse i raggi tangenti (offrono maggiore stabilità e resistenza alla ruota di quelli radiali) e lo scalino di monta alla sua famosa versione di High Bicycle chiamata Ariel o anche Ordinary (Ordinaria). Egli è giustamente considerato come il padre dell'industria ciclistica inglese, che arrivò a primeggiare in tutto il mondo, con i centri di produzione concentrati a Coventry, Birmingham e Manchester. I cuscinetti a sfere, i copertoni solidi e i telai di acciaio a sezione cava divennero degli standard. A seconda della lunghezza della gamba del ciclista, la ruota anteriore ora poteva raggiungere un diametro fino a 1,5 metri (60 pollici). Tanto che in Inghilterra queste Ordinarie erano chiamate anche Penny Farthing in quanto la ruota anteriore più grande era rappresentata dal grossa moneta del penny e la posteriore da quella molto più piccola del farthing. Erano perciò più veloci ma anche insicure.
 

Il ciclista si trovava con il baricentro molto distante da terra, accovacciato in modo precario sopra la ruota anteriore. Potendo ora raggiungere velocità elevate, anche una piccola asperità del terreno poteva portare come risultato ad una caduta in avanti procurandogli gravi lesioni o perfino la morte. "Cadere in avanti di testa" era un termine frequentemente usato senza accezioni umoristiche per descrivere questo abituale problema. La natura pericolosa di queste biciclette significò che il loro uso venne riservato ai giovani uomini avventurosi, rendendole poco attraenti per il grande pubblico. La bicicletta americana Star era derivata da una Ordinaria invertendo l'ordine delle due ruote: ora però c'era il pericolo di cadere all'indietro quando si correva in salita.
Le persone più anziane e le donne preferivano invece i più stabili tricicli o quadricicli, come per esempio il Salvo Quadricycle di Starley, rinominato Royal Salvo in onore della Regina Vittoria che ne usava uno.
Negli Stati Uniti fu Alexander Pope di Boston che monopolizzò la produzione delle Ordinarie dal 1876 e fu promotore del "movimento per le buone strade" (Good Roads Movement) così chiamato perché si batteva per il miglioramento delle condizioni di viabilità delle strade.

Le Safety Bicycle

tentativi di rendere la bicicletta più sicura e di ridurre la dimensione della ruota anteriore portarono alla fine ad un radicale cambiamento della sua ergonomia. John Kemp Starley, nipote di James, lanciò la moda a livello mondiale con l'introduzione nel 1885 della Rover dotata di ruote di uguale grandezza (di 36 pollici, ancora una misura standard), di trazione posteriore mediante l'uso di catena con demoltiplica (per una maggiore efficienza di pedalata) e di un telaio con la configurazione "a diamante" con il ciclista seduto nel mezzo per un miglior bilanciamento, come nelle moderne biciclette. Negli Stati Uniti la versione di A. Pope della safety bicycle fu chiamata Columbia; egli tentò di nuovo di monopolizzare il mercato introducendo la sua Columbia Chainless con trazione ad albero.
Nel frattempo la re-invenzione nel 1888 del copertone pneumatico ad opera di John Boyd Dunlop rese le corse in bicicletta molto più dolci. L'immigrato Adolph Schoeninger di Chicago con la sua azienda Western Wheel Works divenne il “Ford della bicicletta” (dieci anni prima di Henry Ford) perché, con l'uso dello stampaggio di lamiera e la produzione in serie, rese le sue biciclette Crescent accessibili ai lavoratori.
All'inizio del XX secolo, la bicicletta era diventato un importante mezzo di trasporto e negli Stati Uniti una forma sempre più popolare di svago. Club ciclistici per uomini e donne spuntarono in tutta la nazione. Ad ogni modo l'attività ciclistica subì un rallentamento fino a virtualmente cessare verso la metà del secolo, quando le automobili divennero il mezzo preferito di trasporto.
Tuttavia le biciclette continuarono ad evolversi per soddisfare i mutati bisogni dei conducenti. Alla metà del secolo esistevano due predominanti modelli di bicicletta per il ciclismo ricreativo sia in Europa che in Nord America. Bici pesanti, dotate di copertoni a sezione tonda, freni a contropedale e solo una marcia, erano popolari per brevi tragitti su superfici in maggioranza piatte. Bici leggere, con freni al manubrio, copertoni più sottili ed un sistema di cambio al mozzo a tre velocità furono sviluppate in Europa e divennero popolari negli Stati Uniti verso la fine degli anni 1950. Queste confortevoli, pratiche biciclette di solito offrivano dei fanali frontali a dinamo, catarifrangenti di sicurezza, cavalletti e pompe montate sul telaio.

Biciclette da corsa, da montagna e ibride

Alla fine degli anni 1960, stimolato dalla crescente consapevolezza degli americani del valore dell'esercizio fisico, l'uso della bicicletta godette di una nuova popolarità. Le vendite raddoppiarono tra il 1960 ed il 1970, e raddoppiarono di nuovo tra il 1970 ed il 1972. La maggior parte delle biciclette vendute erano quelle da corsa. Queste bici più leggere, a lungo usate da ciclisti impegnati e da professionisti, erano dotate di manubri ricurvi, deragliatori da 5 a 15 velocità, ed un sellino più stretto, ma di solito non offrivano nessun altro accessorio extra, come il carter e i parafanghi che si trovavano nei loro predecessori. Alla fine degli anni 1980 le bici da corsa dominavano il mercato del Nord America, e aziende quali la Schwinn, che aveva continuato a produrre soprattutto i vecchi modelli di bici, uscirono dal mercato.

Le mountain bike (bici da montagna, ma anche rampichini) apparvero negli scaffali dei distributori verso la fine degli anni ottanta, quando l'evoluzione del ciclismo fuori strada e di altri sport estremi ne stimolò la popolarità. Queste bici presentavano telai più robusti, sospensioni più complesse, e la presa sul manubrio orientata in direzione perpendicolare all'asse della bicicletta per permettere al ciclista di resistere agli sbalzi in avanti durante le corse sui pendii sassosi. Nel 2000 le loro vendite avevano superato di molto quelle delle bici da corsa, che da allora sono usate solo da ciclisti su strada per le lunghe distanze. Gli anni recenti hanno visto in Nord America un reazione del consumatore, dato che i ciclisti occasionali hanno mostrato insoddisfazione sia per le pesanti mountain bike sia per i più fragili e qualche volta scomodi predecessori da corsa. I produttori hanno risposto con un ibrido, combinando il meglio dei due modelli così e operando decisamente un ritorno alle biciclette leggere degli anni sessanta, sebbene con una più ampia selezione di marce e senza tutti gli accessori presenti nei modelli più vecchi. Durante tutti questi anni di cambiamenti nel ciclismo americano, i ciclisti europei, meno attenti alla moda, sono rimasti molto attaccati ai loro modelli confortevoli e leggeri, dotati di pratici accessori e di affidabili sistemi di cambio al mozzo posteriore.