Já no século XVII se idealizavam os veículos impulsionados a vapor; Ferdinand Verbiest, um padre da Flandres, demonstrara-o em 1678 ao conceber um pequeno carro a vapor para o imperador da China. Em 1769, Nicolas-Joseph Cugnot elevava a demonstração à escala real, embora a sua aplicação tenha passado aparentemente despercebida na sua terra-natal, França, passando a desenvolver-se sobretudo no Reino Unido, onde Richard Trevithick montou um vagão a vapor em 1801. Este tipo de veículos manteve-se em voga durante algum tempo, sofrendo ao longo das próximas décadas inovações como o travão de mão, caixa de velocidades, e ao nível da velocidade e direcção; algumas atingiram o sucesso comercial, contribuindo significativamente para a generalização do tráfego, até que uma reviravolta contra este movimento resultava em leis restritivas no Reino Unido, que obrigavam aos veículos automóveis a serem precedidos por um homem a pé acenando uma bandeira vermelha e soprando uma corneta. Efectivamente, estas medidas travaram o desenvolvimento do automóvel no Reino Unido até finais do século XIX; entretanto, os inventores e engenheiros desviavam os seus esforços para o desenvolvimento dos caminhos-de-ferro, as locomotivas. A lei da bandeira vermelha só seria suprimida em 1896.
Experiências isoladas, realizadas em toda a Europa, ao longo das décadas de 1860 e 1870, contribuíram para o aparecimento de algo semelhante ao automóvel atual. Uma das mais significativas foi a invenção de um pequeno carro impulsionado por um motor a 4 tempos, construído por Siegfried Markus(Viena, 1874). Os motores a vapor - que queimavam o combustível fora dos cilindros, deram lugar aos motores de combustão interna, que queimavam no interior do cilindro uma mistura de ar e gás de iluminação. O ciclo de 4 tempos foi utilizado com êxito pela primeira vez em 1876, num motor construído pelo engenheiro alemão conde Nikolaus Otto.
A primeira patente do automóvel nos Estados Unidos da América foi concedida a Oliver Evans, em 1789. Mais tarde, em 1804, Evans demonstrou o seu primeiro veículo automóvel que não só foi o primeiro automóvel nos EUA mas também o primeiro veículo anfíbio, já que este veículo a vapor dispunha de rodaspara circulação terrestre e de pás para circulação na água.
O belga Étienne Lenoir construiu um automóvel com o motor de combustão interna a cerca de 1860, embora fosse propulsionado por gás de carvão. A sua experiência durou 3 horas para percorrer 7 milhas — teria sido mais rápido fazer o mesmo percurso a pé — e Lenoir abandonava as experiências com automóveis. O franceses reclamam que um Deboutteville-Delamare terá sido bem sucedido; em 1984 celebraram o centésimo aniversário desse automóvel.
É geralmente aceite que os primeiros automóveis de combustão interna a gasolina tenham surgido quase simultaneamente através de vários inventoresalemães, trabalhando independentemente: Karl Benz construiu o seu primeiro automóvel em 1885 em Mannheim, conseguindo a patente a 29 de Janeirodo ano seguinte e iniciado a primeira produção em massa a 1888. Pouco tempo depois, Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach, em 1889 em Estugarda, concebiam um veículo de raiz, descartando a típica carroça em função de uma carroçaria específica dotada de motor. Foram eles também os inventores da primeira motocicleta em 1886. Em 1885 patenteou o travão de disco.
