В 1845 году англичанин  Томпсон запатентовал надувную шину, но она оказалась технологически несовершенной. В 1862 году Пьер Лалман, мастер по изготовлению детских колясок из Нанси (Франция), придумал оснастить велосипед педалями  на переднем колесе. В 1864 году лионские промышленники братья Оливье оценили потенциал машины Лалмана, и в сотрудничестве с каретным инженером Пьером Мишо, начали их массовый выпуск. В ноябре 1866 года, Лалман, перебравшийся в Америку, запатентовал своё изобретение. Следующим важным шагом в эволюции велосипедов стало изобретение Каупера в 1867 году. Он придумал металлическое колесо со спицами. И еще два года спустя у велосипедов появилась рама. Но настоящий переворот в изобретении велосипедов произошел в 1887 году, когда шотландский ветеринар Джон Бойд Данлоп применил полую пневматическую шину.

Пневматические шины были тем новшеством, которого не хватало «стальному коню» для окончательного признания его удобным способом передвижения. После этого велосипеды избавились от клички «костотрясы». Это изобретение сделало езду на велосипедах намного удобнее, что способствовало их популяризации. Важным этапом в эволюции велосипеда стало применение двух колес одинакового размера. До этого времени переднее колесо велосипедов было значительно больше, чем заднее и ездить на нем было неудобно. В 1884 году Джеймс К. Старли изобретает «безопасный велосипед», конструкция которого — с равновеликими колесами — стала прообразом современных моделей.

1890-е годы стали золотым веком велосипедов. Усовершенствование полюбившегося транспортного средства продолжалось. Только в 1892 году во Франции было выдано 1000 патентов на новые велосипедные конструкции, в Англии — 2400, в США — 4000!