1839年查爾斯?古德伊爾(Charles Goodyear)發明硫化橡膠后，橡膠輪胎開始在各種車輛上得到廣泛應用。但直至19世紀末期，汽車上所安裝的橡膠輪胎均是實心的。這種輪胎吸收路面沖擊的能力很差，導致汽車行駛時震動劇烈、噪音大。雖然當時汽車的速度很慢，但為了應對路面的沖擊，懸架和車身不得不設計得十分笨重以增加機械強度。
充氣輪胎的誕生
1845年蘇格蘭人羅伯特?湯姆森(Robert William Thomson)首先發明了充氣輪胎并獲得了專利。但受到當時橡膠生產工藝和汽車工業發展狀況的限制，他的充氣輪胎技術未能得到廣泛的使用。
充氣輪胎的技術被擱置42年后，另一位蘇格蘭人約翰?鄧祿普(John Boyd Dunlop)于1887年發明了首個具有實際使用價值的三輪車充氣輪胎。在1889年一位名為Willie Hume的自行車運動員利用了鄧祿普的充氣輪胎在比賽中取得了優異成績后，充氣輪胎技術開始變得家喻戶曉。
最早的充氣自行車輪胎
第一條可拆卸的自行車輪胎
1891年愛德華和安德魯?米其林(édouard & André Michelin)兄弟發明了可在十五分鐘內拆換的充氣式自行車輪胎。這一產品迅速被當時的自行車運動員采用。在1895年，他們首先開發出了適用于汽車的充氣輪胎并裝備在自己設計的賽車上。在巴黎—波耳多—巴黎的比賽中，兩兄弟親自上陣，出色地跑完了全程，在巴黎轟動一時。憑借其充氣輪胎的技術優勢，在1900至1912年，米其林輪胎在所有大型國際汽車賽事中都取得了成功。
早期充氣汽車輪胎
可拆卸汽車輪胎
子午線輪胎(Radial tire)
1915年，美國圣地亞哥(San Diego)的輪胎制造商和發明家亞瑟?薩維奇(Arthur William Savage)取得了首個子午線輪胎的專利。1946年，米其林公司進一步改善了子午線輪胎的設計并實現了大規模生產，在1949年將其正式推向市場。在此后的30年中，米其林公司不斷擴大其在子午線輪胎上的技術優勢，先后推出了首條卡車、摩托車、工程機械車、農用車、飛機的子午線輪胎。
子午線輪胎與另一種輪胎結構——斜交輪胎的主要區別是這兩種輪胎的胎體結構不同。
斜交輪胎的胎體簾布層是由數層掛膠簾布組成的。相鄰的簾布層簾線相互交叉排列。子午線輪胎胎體的簾線排列不同于斜交輪胎，它的簾線并不相互交叉，而是與輪胎的子午斷面平行，形似地球儀上的子午線而排列。由于行駛時輪胎要承受較大的切向作用力，為保證簾線的穩固，在子午線輪胎胎體的外部有若干層由高強度、不易拉伸的材料制成的帶束層。 子午線輪胎的胎體結構使其具有更好的緩沖性能和附著力，因此可顯著改善車輛的舒適性和操控性。在高速行駛時，子午線輪胎簾線間的摩擦比斜交輪胎輕微，發熱量小。因此具有耐磨、滾動阻力小、極限速度高的優點。
無內胎輪胎(tubeless tire)
無內胎輪胎是指無需內胎，靠外胎與輪圈的配合即可實現氣密的輪胎結構。在國內被俗稱為“真空胎”。實際上， “真空胎”內部并非真空，而是與普通輪胎一樣充滿了壓縮空氣的。
與傳統有內胎輪胎相比，無內胎輪胎不存在內胎與外胎間的摩擦。這就降低了輪胎的滾動時的產熱、阻力、噪聲和震動，提高了車輛燃油經濟性和舒適性。同時，使用無內胎輪胎可降低整個車輪的重量，改善車輛的舒適性和操控性。另外無內胎輪胎的氣壓較低，被扎破時會緩慢地漏氣，從而為駕駛員提供更多控制車輛的機會。
1955年起無內胎輪胎成為了新上市車型的標準配置。
低滾動阻力的“綠色”輪胎
汽車所消耗近五分之一的燃油用于克服行駛時輪胎的滾動阻力，因此降低輪胎的滾動阻力是提高汽車燃油經濟性的重要手段之一。
1992年綠色輪胎面市。綠色輪胎是將硅原料作為碳黑的部分替代物融入到輪胎胎面中，硅有助于在不降低輪胎抓地力(尤其是在濕滑路面上)和耐磨性的前提下，降低25%左右的滾動阻力。這項技術可使車輛每百公里油耗可減少0.15升左右。
輪轂電機(Wheel hub motor)和“主動車輪”
輪轂電機技術是指將制動系統和驅動車輪的電機和傳動系統集成至車輪內部，因此可大大簡化電動汽車的機械結構。 由于4個車輪都由獨立的電機驅動，可十分容易地實現對4個車輪驅動力的獨立控制，可顯著改善車輛的動態性能和越野性能。
輪胎廠商的主動電機技術，是在普通輪轂電機技術基礎之上的又一次創新。通過減少部件的尺寸，米其林成功地將剎車盤、驅動電機和主動懸架集成到了車輪內部?？纱蟠蠛喕嚨妆P結構，為乘客和電池組騰出更多可用的空間。由于通常需要占用很大空間的主動懸架被集成至車輪內部，使得微型電動汽車也可配備主動懸架，從而顯著提高其舒適性和操控性。
主動車輪
無空氣輪胎
2005年，市場上公司推出了無空氣輪胎技術。這種輪胎的結構是，以橡膠制造的胎面和輪轂間通過柔軟易變形的聚氨酯輪輻連接，使輪輞和輪胎形成一個整體。
無空氣輪胎
Tweel輪胎聚氨酯輪輻結構的最大優勢是使輪胎設計師可以分別優化其縱向剛性(對應舒適性)和橫向剛性(對應操控性)，以實現操控性和舒適性兼顧。使Tweel具有超過傳統充氣輪胎的性能。
此外無空氣輪胎輪胎還具有無需保養、更加耐磨、易于回收利用的優點。