A França e a Escócia brigam até hoje pela paternidade da invenção da bicicleta, que surgiu entre 1840 e 1855. O que se sabe com certeza é que a primeira grande prova de ciclismo foi realizada em 1869, entre Paris-Rouen, numa distância de 123 km. Os franceses ergueram o primeiro velódromo do mundo em 1890. Seis anos mais tarde, o ciclismo foi um dos esportes que participou da estréia dos Jogos Olímpicos na era moderna, em 1896. Meses antes da segunda edição dos Jogos, o ciclista francês Henry Desgranges, autor do primeiro recorde mundial no velódromo, criou a competição ciclística de estrada mais importante do mundo: a Volta da França (Tour de France).

O esporte chegou no Brasil no final do século XIX. A famosa prova "Nove de Julho", surgiu apenas em 1933, sob o estímulo do jornal Gazeta Esportiva, de São Paulo.

O esporte é controlado pela União Ciclística Internacional (UCI), que determinou que as provas olímpicas seriam realizadas em pistas (velódromos) ou em estradas. Existem dez categorias no esporte, destas apenas oito são disputadas por mulheres. O mountain bike, a décima categoria, estreou nos Jogos, em 1996, em Atlanta.