В течение XX века интерес к велосипедам переживал свои пики и спады. К началу XX века относятся первые механизмы переключения скоростей. Однако они были несовершенными. Для переключения скорости надо было остановиться, снять заднее колесо и перевернуть его, вновь зафиксировав и натянув цепь. Начиная примерно с 1905 года, велосипеды во многих странах стали выходить из моды из-за развития автомобильного транспорта. Дорожная полиция часто относилась к велосипедистам как к помехе движению автомобилей. В 1950 году изобретён переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов. С конца 1960-х годов велосипеды снова вошли в моду в развитых странах, благодаря пропаганде здорового образа жизни и всеобщему осознанию важности экологических проблем. 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. И в настоящее время производители постоянно радуют любителей и профессионалов новинками.