La història del ciclisme, després de l’època de pugna artesanal per aconseguir un giny definitiu (célérifère, draisina, etc.), s’inicià amb el velocípede. Aviat els seus adeptes esdevingueren prou nombrosos per a permetre de dur a terme la primera competició a Saint-Cloud el 1868. L’any següent, simultàniament amb l’organització de la prova París-Rouen (300 inscripcions), aparegué la primera revista especialitzada en el naixent esport: Le Vélocipède Illustré, creació de Richard Lesclide, col·laborador de Victor Hugo, i també el primer reglament per a competicions velocipedistes, atribuït a Michel Carcassonne.
Abans del 1870 s’inicià la producció industrial de bicicles, els quals desplaçaren els tricicles com a ginys de competició. A Anglaterra, el nombre creixent de practicants promogué l’aparició de les primeres pistes (Wolverhampton, Coventry). A París la primera pista fou instal·lada al Palais des Arts Libéraux el 1890.
Les competicions en carretera més antigues foren la Bordeus-París (1891) i la París-Brest-París. Des del 1881 l’activitat ciclista a França fou coordinada per la Union Vélocipédique Française, primera institució reglamentadora del ciclisme. L’activitat ciclista més destacada de la darreria del segle XIX i el començament del XX se centrà en els velòdroms, que proliferaren abundosament a les principals capitals europees i als EUA. França, centre mundial d’atracció, disposà de les cèlebres pistes de Courbevoie (1890), Buffalo (1892), Levalloise (1893), Charenton (1893) i Vel d’Hiv i el Parc des Princes (1897), a París. Malgrat tot, cap prova no obtingué ni ha mantingut tanta popularitat com la Volta ciclista a França (Tour), que fou iniciada el 1903 i inaugurà la modalitat de les grans proves per etapes.
Actualment la pràctica del ciclisme distingeix dues variants essencials: el ciclisme per carretera i el ciclisme en pista. En la primera les proves es disputen sobre una distància de 50 a 300 km diaris, entre punts geogràfics distints o damunt circuits urbans.
Comprèn quatre especialitats bàsiques: la cursa amb sortida en línia dels participants, que sol tenir una durada d’un dia i en la qual els concursants poden competir a títol individual (independents) o per equips. Hom en diu generalment clàssiques. Les més importants són: a Bèlgica, la volta a Flandes (1913), la París-Brussel·les (1893), la Lieja-Bastogne-Lieja (1890) i la Fletxa Valona (1936); a Itàlia, la Milà-San Remo (1907) i la volta a Llombardia (1905); i a França, la París-Roubaix (1896), la Bordeus-París (1891) i la París-Tours (1896).
Les curses contrarrellotge, en les quals els participants prenen la sortida individualment amb una intermitència prèviament determinada. La prova més important és el Gran Premi de les Nacions, que hom disputa a París sobre un trajecte de 100 km.
Les curses per etapes constitueixen la varietat més popular i divulgada. Es disputen a través d’un país o d’una regió que cobreixen amb un nombre determinat d’etapes, generalment una cada dia, d’una longitud no superior als 300 km. El sistema de classificació pot consistir en l’estimació, per un jurat, del temps invertit per cada corredor en la totalitat de les etapes o per mitjà d’un procediment de puntuació convencional que atorga una escala decreixent de punts als corredors que han arribat en les primeres posicions al llarg de la competició. Generalment aquesta especialitat admet etapes contra rellotge i només hi poden participar els ciclistes inscrits en un equip o una representació nacional. Destaquen les voltes ciclistes a França (1903), a Itàlia (1909), a Catalunya (1911), a Bèlgica, a Luxemburg i a Espanya (1935).
Les proves de muntanya o premis de la muntanya constitueixen proves específiques que hom disputa damunt un itinerari que enclou una sèrie de colls, classificats en distintes categories segons les dificultats d’ascensió, i solen formar part d’algunes etapes en les grans competicions.
El ciclisme en pista experimentà una forta davallada a partir de la Segona Guerra Mundial. Malgrat tot, Alemanya, Bèlgica i Dinamarca mantenen encara una important activitat. Les especialitats més sobresortints enclouen les proves de velocitat, de persecució i el mig fons darrere moto (ciclisme darrere moto), per als professionals, amb l’afegit de les curses de tàndems i la persecució per equip per als afeccionats. L’especialitat de velocitat es disputa per mitjà de dues sèries que enfronten grups de dos o tres concursants pel procediment d’eliminatòries. La prova més important és el rècord de l’hora. La persecució enfronta dos ciclistes que parteixen de punts oposats de la pista amb l’objectiu d’encalçar el contrari i superar-lo. Cada any es disputen, en cadascuna de les especialitats, campionats nacionals i internacionals organitzats per la Unió Ciclista Internacional (fundada el 1900). El ciclisme amateur forma part dels Jocs Olímpics des del 1986. Varietats especials del ciclisme són, entre altres de menys importants, el ciclocròs i el ciclobaló.
El ciclisme als Països Catalans
El primer club català fou el Club Velopèdic (1884), fundat per Claudi de Rialp, Manuel Duran i Ventosa i altres afeccionats. Tot seguit nasqueren altres societats ciclistes a València, Perpinyà, Palma, Reus, Tarragona, etc. Hom fundà l’Esport Ciclista Català, primera entitat de la península Ibèrica d’aquest gènere, que fou de cabdal importància per al desenvolupament d’aquest esport als Països Catalans. El Veloç Esport Balear construí el primer velòdrom idoni a Palma. El 1895, Claudi de Rialp fundà a Barcelona la Unió Velocipèdica Espanyola, que era, de fet, la federació d’aquest esport i que tingué Barunat i Castells com a primer president. Entre les primeres entitats cal esmentar, també, el Veloç Club, l’Associació d’Excursionistes i la Unió Velocipèdica de l’Est.
El ciclisme, el primer exercici físic que hom considerà esport, fou l’origen de la premsa especialitzada en esports. Els setmanaris El Ciclista, Veloz Sport, La Velocipedia (Barcelona) i, més tard, El Tándem (València), La Revista de Sport (Reus), l’Eco de Sports, Vida deportiva, Stadium, Sport Ciclista Català i Los Deportes (Barcelona) foren els capdavanters de les publicacions esportives als Països Catalans.
El 1893 fou inaugurat el primer velòdrom barceloní, a la Bonanova: tenia 400 metres de corda i era el millor d’Europa; més tard aparegueren el del Tirador, a Palma (de 333 metres), i d’altres a Reus, Figueres, Saragossa, Alacant, Lleida, Girona, Mataró i Barbastre. A Barcelona hom en construí després al carrer d’Aragó (Velo Club), al costat de l’Escorxador Municipal, i un de 250 metres al carrer de Muntaner. A les Balears, a més del de Palma, hom en construí a Manacor i a Llucmajor.
El primer campionat fou disputat l’any 1885: el guanyador fou Artur Periquet. El 1911 fou celebrada per primer cop la Volta Ciclista a Catalunya, tercera prova d’aquest gènere del món en antiguitat. El ciclisme ha originat importants entitats esportives: la Unió Esportiva de Sants, l’Esport Ciclista Català, l’Agrupació Ciclista Montjuïc i altres, que proven la importància de l’esport ciclista als Països Catalans, on s’han destacat Guillem Timoner, sis vegades campió del món de ciclisme darrere moto, Miquel Poblet, el primer català que fou líder de la Volta a França, i Marià Cañardo, una de les figures del ciclisme català. El 1984 fou inaugurat a Barcelona, amb motiu del Campionat Mundial, el velòdrom d’Horta.