裝備輕便動力、自行推進的輪式道路車輛——汽車，在發明之初並非是這個樣子的，汽車的發展也有一個漫長的過程。經100多年來的不斷改進、創新，凝聚了人類的智慧和匠心，並得益於石油、鋼鐵、鋁、化工、塑料、機械設備、電力、道路網、電子技術與金融等多種行業的支撐，帶動了它們的發展，成為今日這樣具有多種型式、不同規格，廣泛用於社會經濟生活多種領域的交通運輸工具。
有真正意義的第一臺蒸汽機
712年，英國人託馬斯·紐科門發明了不依靠人和動物來做功而是靠機械做功的蒸汽機，被稱為紐科門蒸汽機。
1757年，木匠出身的技工詹姆斯·瓦特被英國格拉斯戈大學聘為實驗室技師，有機會接觸紐科門蒸汽機，並對紐科門的蒸汽機產生了興趣。1769年，瓦特與博爾頓合作，發明了裝有冷凝器的蒸汽機。1774年11月，他倆又合作製造了真正意義的蒸汽機。蒸汽機曾推動了機械工業甚至社會的發展，並為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎。
蒸汽汽車的誕生
1769年，法國人N·J·居紐製造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪汽車。這輛汽車被命名為「卡布奧雷」，車長 7.32m ，車高 2.2m ，車架上放置著一個像梨一樣的大鍋爐，前輪直徑 1.28米 ，後輪直徑 1.50米 ，前進是靠前輪控制方向，每前進12～15min需停車加熱15min，運行速度3.5～ 3.9km/h 。1771年造出第二部車，沒有真正跑過，現置於法國巴黎國家藝術館展出。儘管居紐的這項發明失敗了，但卻是古代交通運輸（以人、畜或帆為動力）與近代交通運輸（動力機械驅動）的分水嶺，具有劃時代的意義。
到1804年，脫威迪克又設計並製造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車還拉著10T重的貨物在鐵路上行駛了 15.7km 。
1825年，英國人斯瓦底·嘉內製造了一輛蒸汽公共汽車，18座，車速為 19km/h ，開始了世界上最早的公共汽車運營。
1831年，美國的史沃奇·古勒將一臺蒸汽汽車投入運輸，相距15km 格斯特和切羅騰哈姆之間便出現了有規律的運輸服務。
後來，蒸汽機發展成為鐵道車輛和船舶使用的外燃動力源，人們在為汽車尋找功率體積比、功率重量比高的輕便動力裝置。
實用內燃機的發明
1794年，英國人斯垂特首次提出了把燃料和空氣混合形成可燃混合氣以供燃燒的設想。
1801年，法國人勒本提出了煤氣機的原理。
1824年，法國熱力工程師薩迪·卡諾在《關於火力動力及其發生的內燃機考察》一書中，揭示了「卡諾循環」的學說。
1859年，法國的勒努瓦用煤氣和空氣混合氣取代往復式蒸汽機的蒸汽，通過電火花點火爆發燃燒，製成二衝程煤氣內燃機，法國和英國都製造了一小批。
1861年，法國的德·羅夏提出了進氣、壓縮、作功、排氣等容燃燒的四衝程內燃機工作循環方式，於1862年1月16日被法國當局授予了專利。
1866年，德國工程師尼古拉斯·奧託成功地試製出動力史上有劃時代意義的立式四衝程內燃機。1876年，又試製出第一臺實用的活塞式四衝程煤氣內燃機。這臺單缸臥式功率為2.9kw的煤氣機，壓縮比為2.5，轉速為250r/min。這臺內燃機被稱為奧託內燃機而聞名於世。奧託於 1877年8月4日獲得專利。後來，人們一直將四衝程循環稱為奧託循環。奧託以內燃機奠基人載入史冊，其發明為汽車的發明奠定了基礎。
曾和奧託共過事的德國人G．戴姆勒發明了燃燒煉製燈用煤油副產品的汽油蒸氣內燃機，1883年取得專利，其於1885年把這種內燃機裝在了木製自行車上，翌年又裝到了四輪馬車上。同年，德國的本茨把汽油內燃機裝上了三輪車，這些自行推進的車輛，被後人稱做是汽車和摩託車的初始。
第一臺柴油機的誕生
本茨和戴姆勒發明的都是汽油機，當時的人們在嘗試用汽油作為燃料的同時，也嘗試用其他燃油作為燃料。
1897年，德國人魯道夫·狄塞爾（1858～1913）成功地試製出了第一臺柴油機，柴油機從設想變為現實經歷了20年的時間。柴油機是動力工程方面的又一項偉大的發明，它的出現不僅為柴油找到了用武之地，而且它比汽油省油、動力大、汙染小，是汽車又一顆良好的「心臟」。魯道夫·狄塞爾的發明改變了整個世界，人們為了紀念他，就把柴油機稱做狄塞爾柴油機。
第一輛內燃機汽車的誕生
世界上第一輛汽車是由德國人卡爾·本茨（1844～1929）於1885年10月研製成功的，一舉奠定了汽車設計基調，即使現在的汽車也跳不出這個框框。他於1886年1月29日向德國專利局申請汽車發明的專利，同年的11月2日專利局正式批准發布。因此，1886年1月29日被公認為是世界汽車的誕生日，本茨的專利證書也成為了世界上第一張汽車專利證書。
其實，在本茨之前還有一些人在研製汽車發動機和汽車，法國報刊早在1863年就報導過雷諾發明的汽車，車速不到 8km /h ，但是它還是從巴黎到喬維裡波達來回跑了18km 。1884年，法國人戴波梯維爾運用內燃機作為動力源，製造了一輛裝有單缸內燃機的三輪汽車和一輛裝有兩缸內燃機的四輪汽車。
早在第一輛汽車發明之前，與它相關的許多發明就已經出現了，如鉛酸蓄電池、內燃機點火裝置、硬橡膠實心輪胎、彈簧懸架等，所以汽車是許多發明或技術的綜合運用。
卡爾·本茨的三輪汽車
1879年，德國工程師卡爾·本茨首次實驗成功了一臺二衝程試驗性發動機。1883年，本茨創立了「本茨公司和本茨萊茵發動機廠」。1885年，他在曼海姆製成第一輛本茨專利發動機汽車。
本茨的車為三輪汽車，採用一臺兩衝程單缸0.9馬力的汽油機，此車具備了現代汽車的一些特點，如火花點火、水冷循環、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、後輪驅動、前輪轉向和制動把手。但該車的性能並不十分完善，行駛速度、裝載能力、爬坡性能也不十分如意，而且在行駛中經常出故障。但是，它的巨大貢獻不在於其本身所達到的性能，而在於觀念的變化，就是自動化的實現和內燃機的使用，因為這種車能自己行走，所以人們用希臘語中Auto（自己）和拉丁語中的Mobile（會動的）構成複合詞來解釋這種類型的車，這就是Automobile一詞的由來。
第一輛三輪汽車
本茨的第一輛三輪汽車是世界上最早的汽車雛形，這輛汽車被收藏在德國的本茨汽車博物館內。
哥特裡布·戴姆勒的四輪汽車
1881年，戴姆勒同威廉·邁巴赫合作開辦了當時第一家所謂汽車工廠。 1883年8月15日 ，戴姆勒和邁巴赫發明了汽油內燃機。1885年末，戴姆勒將馬車改裝，增加了轉向、傳動裝置，安裝了功率為1.1kw的內燃機，裝上四個輪子，車速達到了14.4km /h 。
1885年，德國人哥特裡布·戴姆勒（1843～1900）發明了第一輛四輪汽車。
本茨和戴姆勒是人們公認的以內燃機為動力的現代汽車的發明者，他們的發明創造，成為汽車發展史上最重要的裡程碑，他們兩人因此被世人尊稱為「汽車之父」。
手工裝配單件小量生產
1887年法國龐哈德·萊瓦索馬車製造公司獲得戴姆勒高速汽油機在法國生產的專利權。按買主要求，依靠技巧嫻熟工匠用手工在裝配大廳配製每輛各不相同的轎車。1889年生產的汽車可稱得上是今日汽車的原型，發動機放在車前部，乘客分排坐在後面，裝備有離合器、變速器和後驅動軸。當時的法國巴黎道路寬闊，且有奢華風尚，帶動了汽車需求，該公司汽車產量大增，1894年公司每年能生產幾百輛汽車，是世界領先的轎車公司。1900年前，繼德國、法國之後，美國、英國和義大利出現了多間這種作坊式汽車生產公司，1900年歐美共生產汽車9 504輛。
汽車史上首次大批量生產
1896年福特試製出第一臺汽車。1903年建立福特汽車公司。初期，租賃馬車製造廠做總裝廠，裝配兩座帶篷船式車身A型車，售價850美元。發動機、化油器、變速器、車橋、車身均外購。後建比凱·阿庇紐新廠，三層式廠房，一層機加缸體、曲軸等18個大件，二層機加工小件，三層最後組裝，已具備大量生產的基本形態。
1908年，亨利·福特及其夥伴將奧爾茲、利蘭以及其他人的設計和製造思想結合成為一種新型汽車——T型車，一種不加裝飾、結實耐用、容易駕駛和維修、可行鄉間道路、大眾市場需要的低價位車。T型車裝4缸20馬力汽油機，前置於發動機罩內，兩前進檔一倒檔行星齒輪變速器，充氣輪胎，雙排座帶蓬船形車身。該車投放市場獲好評，接到大量訂單。1909年開始T型車單一品種生產，當年售價950美元，產量達萬輛。1914年，他將泰勒的流水生產線技術運用到汽車上，這種技術被後人稱為裝配線。裝配線不僅有助於在裝配過程中通過生產設備使零部件連續流動，而且便於對製造技能進行分工，把複雜技術簡化、程序化。組裝1輛汽車由原定置式的750分鐘縮短為93分鐘，工廠單班生產能力達1 212輛。當時有專用工具機約1．5萬臺，工人1．5萬人，這就是後來為全世界汽車廠繼承的汽車大批量生產方式的原型。
與此同時，福特公司調整銷售組織，在銷售服務子公司基礎上，開設現地組裝廠，把從底特律運來的散件組裝成車。這樣，可以用普通貨車運輸，大量削減運輸費用，且節省底特律的佔庫面積。大批量生產和分裝使生產成本逐年下降，1924年底T型車售價下降到290美元。1917年福特公司市場佔有率逾42%，1921年達55．45%，成為當時美國最大的汽車製造商。T型車1927年停產前共售出1 500萬輛，同一車型連續生產長達19年，這是T型車和大批量生產創造的輝煌。
大批量流水生產的成功，不僅使T型車成為有史以來最普遍的車種，而且使家庭轎車的神話變為現實。福特發明的流水線生產方式的成功，不僅大幅度地降低了汽車成本、擴大了汽車生產規模、創造了一個龐大的汽車工業，而且使當時世界上的大部分汽車生產從歐洲移到了美國。1929年，美國生產汽車54.5萬輛，出口佔10%，佔領了美國之外的世界市場的35%。