20세기에 들어오면서 자전거는 그 전의 시기에 비해 특별히 발전을 이룩하지 못했으며 그 형태도 50여 년간이나 지속됐다.
그 이유는 첫째, 19세기 말부터 시작된 주요 자전거 대회에서 국제 사이클 연맹(UCI)이나 다른 자전거 단체들이 혁신적으로 발전된 자전거의 출전을 금지 시킴으로써 자전거의 발전이 더뎌지게 되었다.
이러한 단서 조항은 디레일레 기어의 금지, 오로지 나무로만 제작된 림과 다이어몬드 모양의 프레임 등과 같은 것이었다.
둘째, 이보다 더욱 큰 문제는 1920년대부터 시작된 자동차의 대량 생산이었다. 특히 유럽보다 미국에서 이동수단으로서의 최고 가치는 자동차였다. 대량 생산된 자동차로 인해 자전거는 아이들이나 가지고 노는 장난감 정도로 치부되어 1940년대까지는 대부분의 자전거 회사들이 어린이용 자전거를 생산하는데 주력했다. 유럽에서는 미국보다는 사정이 조금 나아서 자전거 대회를 열거나 자전거 출근 혹은 자전거 여행 등이 매우 인기를 끌었다.
한편 자전거의 프레임은 이탈리아의 컬럼버스나 영국의 레이놀즈 사가 거의 독점했으며 1935년에 출시된 레이놀즈 531시리즈는 폭발적인 인기를 끌었다. 프레임 이외에도 몇 가지 자전거의 성능을 개선하기 위한 시도들이 계속해서 이루어졌으며 그 중에서도 가장 주목할 것은 1910년 프랑스의 폴드 비비Paul de Vivie가 개발한 디레일러였다.
비비는 섬유 관련 사업으로 시작했지만 영국의 코벤트리 지방에 다녀오고 나서 자전거를 수입해 프랑스의 셍에티엔느 지방에서 판매를 하기 시작했다. 비비가 수입하던 자전거는 당시와 마찬가지로 기어가 없는 자전거였고 산악지형이 대부분인 생에티엔느에서는 타기가 매우 힘들었다.
그래서 그는 자전거 기어에 대해 연구하기 시작했고 처음에는 자전거의 체인을 두 개 장착해서 평지를 다닐 때와 언덕을 올라갈 때 사용했다. 그러다가 1906년 디레일러를 개발하는데 이는 페달을 이용해서 체인 하나로 4단의 기어를 이용할 수 있게 되었다. 또한 후에 그는 Le Cycliste라는 잡지를 창간했고 필명으로 벨로시오Velocio를사용했다.
1915년 이탈리의 에도아르도 비앙키Edoaro Bianchi가 설립한 이탈리아 유명한 자전거 회사인 비앙키는 육군의 경보병인 베리살리에르Bersaglier를 위해서 접을 수 있고 두개의 서스펜션이 부착된 자전거를 개발하게 되는데 이는 현대 산악자전거의 원조라고도 할 수 있다.
미국의 유명한 자전거 회사인 슈윈사에서는 1933년 벌룬 타이어를 장착한 날렵하게 생긴 유선형의 자전거를 선보였으며 당시의 젊은이들에게 매우 인기가 있었으며 매우 오랫동안 인기를 유지한다.
자전거 모양의 새로운 형태가 시도되기도 하는데 프랑스의 모셰 부자는 리컴번트Recumbent라는 새로운 형태의 자전거를 개발한다.
세계 1차 대전이 시작되기 전 찰스 모셰Charles Mochet는 아들인 조지 모셰George Mochet를 위해 기존의 자전거보다 전복의 위험이 덜한 자전거를 설계하는데 이는 페달을 움직이는 4바퀴로 된 자전거였으며 기존 자전거보다 매우 빨랐다. 모셰는 이를 조금 더 개조해서 두 개의 좌석을 지닌 벨로카Velocar라는 이름으로 출시했고 1차대전이 끝나고 나서 궁핍해진 프랑스 국민들은 벨로카에 열광하게 된다.
그리고 마침내 모셰는 벨로카의 사이즈를 반으로 줄여서 리컴번트 자전거를 완성하게 된다.
프란시스 포레는 리컴번트와 함께 여러 번 대회에서 우승에 이르게 되고 1933년 스위스의 오스카 에그Oscar Egg가 20년간 보유하고 있던 시속 44.247Km의 기록을 45.055Km으로 갈아 치운다.
그러나 1934년 국제사이클 연맹(UCI)은 국제적인 모든 대회에서 리컴번트의 출전을 금지시킴으로써, 주류시장에서 퇴출되는 운명을 맞이하게 되며 현재는 소수의 사람들이 즐기는 자전거로 자리매김하게 된다.
