早在商代，我國車工已經能製造相當高級的兩輪車，車輪有輻條，結構精緻華美。周代已經採用油脂作為軸承潤滑材料。春秋戰國時期除了出現高架車輛巢車等新型車輛以外，還特別注意薄弱環節的加強，如車輪上出現夾輔等。
在漢魏時期，盛行獨輪車。獨輪車在當時是一種極經濟而應用很廣的交通運輸工具，在交通運輸史上是一項十分重要的明。《三國演義》中所著力描述的「木牛流馬」，據許多人研究，就是一種獨輪車。同時也出現了四輪車。
南北朝時期出現駕十二條牛的大型牛豐；又出現磨車，把石磨放在車上，行十里磨十斛。還有用石油做潤滑材料的記載，以及裝二十個輪子的車。五代時出現三輪車。明代為了運輸建築材料，曾經設計製造性能良好、山地和平原都能適用的八輪車。清代出現掛帆的獨輪車和四輪鐵甲車。
在車輛展的過程當中，從機械結構方面來說，尤其重要的是指南車和記裡鼓車的出現。
從三國時期開始，歷代史書差不多都有記裡鼓車和指南車的記載：但是比較簡略。直到宋元時期，《宋史》才詳細地記載了它們的內部齒輪構造。
指南車是一種雙輪獨轅車。車上立一個木人伸臂南指。只要一開始行車的時候木人的手臂向南指，此後不管車向東或向西轉彎，由於齒輪系的作用，木人的手臂始終指向南方。在宋代，燕肅於宋神宗天聖五年（公元1o27年）造指南車，後來又有吳德仁於宋徽宗大觀元年（公元11o7年）再造指南車。這裡介紹的是指南車的基本原理。指南車上的輪和齒輪如下：
足輪二個，直徑六尺，圓周十八尺1：
小輪二個，直徑三寸；
附足立於輪（齒輪）二個，直徑二尺四寸，圓周七尺二寸，齒距三寸，齒數二十四個；
左右小平輪（齒輪）二個，直徑一尺四寸，齒數十二個；
中心大平輪（齒輪）一個，直徑四尺八寸，圓周十四尺四寸，齒距三寸，齒數四十八個。
所謂足輪就是車腳輪，是著地旋轉的行走元件。小輪是滑車。附足立子輪是附在足輪上的齒輪。中心大平輪是平放在車箱當中的一個大齒輪，這個大齒輪的軸向上伸出，軸上立一個木人。中心大平輪轉多少度，軸上的木人同樣也轉多少度。左右小平輪是兩個小齒輪，分裝在中心大平輪的兩邊，起傳動作用，當車一直向前行駛的時候，左右小平輪和中心太平輪是分離的，不相接觸，因此兩邊足輪的轉動不影響中心大平輪。當車輛向左轉彎時，轅的前端向左移動，轅的後端就向右移動，轅後端的繩向右經過滑車，把右邊的小平輪放落，和中心大平輪相接觸。結果中心大平輪受右邊車輪的影響向右轉動，恰好能抵消車輛向左轉彎的影響，使木人手臂所指的方向不變，仍舊指向南方。比如車向左轉六十度，中心大平輪就向回轉，向右轉六十度，使木人保持原來的方向，手臂仍指向南方。
指南車結構簡單，能使木人的手臂始終指向南方，關鍵就在於中心大平輪和附足子輪或聯或斷的設計。這種設計體現了我國古代勞動人民和機械設計人員的高度智慧和創造能力。
關於記裡鼓車的製造，《宋史·輿服志》也有兩項記載：一是宋神宗天聖五年（公元1o27年）盧道隆制記裡鼓車；一是宋徽宗大觀年間（公元11o7年到111o年）吳德仁再造記裡鼓車。盧道隆記裡鼓車的輪和齒輪如下：
足輪二個，直徑六尺，圓周十八尺；
立輪（齒輪）一個，直徑一尺三寸八分，圓週四尺一寸四分，齒距二寸三分，齒數十八個，下平輪（齒輪）一個，直徑四尺一寸四分，圓周十二尺四寸二分，齒距二寸三分，齒數五十四個；
旋風輪（齒輪）一個，齒距一寸二分，齒數三個；
中平輪（齒輪）一個，直徑四尺，圓周十二尺，齒距一寸二分，齒數一百個；
小平輪、上平輪（都是齒輪）各一個，尺寸原文有訛誤，齒數分別是十個和一百個。
記裡鼓車的整個齒輪系是和車輛同行同止的。只要車輪一轉動，整個齒輪系就隨著轉動。車輪一停下來，整個齒輪系也就隨著停下來了。
足輪直徑六尺，轉一周車行十八尺，足輪轉一百周，車行一百八十丈，恰合一里之數。足輪、下平輪、旋風輪和中平輪等四個齒輪的齒數分別是十八、五十四、三、一百。車行一里，
中平輪只轉一周。在中平輪的軸上裝上一個起凸輪作用的撥子，撥動木人的手臂，就可以使木人擊鼓一次。也就是車行一里擊鼓一次。如果再加上一個十齒的小平輪和一個一百齒的上平輪，每當車行十里的時候，上平輪才能轉一周，它上面的撥子撥動另一個木人的手臂，使木人擊鐲一次。
指南車和記裡鼓車都經王振鐸氏復原製作模型，如前圖所示。
記裡鼓車本身具有一套減齒輪系使運動變慢，最後一根軸在車行一里或十里的時候才轉一周：而指南車的齒輪系雖然比較簡單，但是它是能自動離合的齒輪系，技巧又過了記裡鼓車。總之，這兩種車，根據記載，在我國封建社會前期、漢魏時期就已經出現，它體現了兩千年前我國機械工程技術的高度水平，是我國古代技術的卓越成就。