Năm 1880, nhà phát minh người Anh là E.C.F. Otto chế tạo mẫu xe "dicycle" với hai bánh xe có kích thước bằng nhau được đặt song song cạnh nhau. Người điều khiển ngồi ở giữa hai bánh xe và vận hành xe bằng bàn đạp ở 2 bên. Khi muốn điều khiển xe rẽ trái hay phải, người điều khiển dừng đạp ở bên tương ứng với hướng muốn rẽ. Mẫu xe này không được sản xuất đại trà bởi vì việc điều khiển khá phức tạp và gặp nhiều gia. Khoảng giữa thế kỷ 20, nhiều thiết bị khác trên xe dap giant được tiếp tục chế tạo và hoàn thiện như hệ thống phanh tay, vòng đạp nhẹ hơn, hệ thống đèn chiếu sáng chạy bằng dinamo gắn trên bánh xe, lốp xe cũng được thiết kế hẹp hơn giúp giảm ma sát cho phép xe di chuyển trơn tru và nhẹ nhàng hơn. Các chiếc xe đạp này trở nên rất phổ biến tại châu Âu đặc biệt là tại Anh vào các năm 1950 và luôn được cải tiến trong suốt các thập niên còn lại của thế kỷ 20. Xe đạp dần trở thành là một sở thích phổ biến của nhiều người. Năm 1888, nhà phát minh người Scotland, John Dunlop phát minh ra lốp xe khí nén dùng cho xe đạp. Chiếc lốp này cho phép xe vận hành êm ái và nhẹ nhàng hơn trên các con đường gập ghềnh, khắc phục được những nhược điểm của lốp xe đặc ruột. Sau đó, người ta cũng tìm thấy được mô hình thiết kế khung xe gọi là kiểu "kim cương" với khả năng chịu lực tốt hơn. Thiết kế lốp xe khí nén và khung sườn xe đạp chính hãng kiểu "kim cương" đơn giản làm xe đạp thể thao chất lượng cao có trọng lượng nhẹ giúp vận hành trơn tru, hiệu quả hơn. Đồng thời, những cải tiến nói trên cũng tạo điều kiện cho việc bảo trì, sữa chữa trở nên thuận lợi hơn. Năm 1885, John Kemp Starley, cháu của nhà phát minh James Starley, đã chế tạo ra mẫu xe đạp giant giá rẻ an toàn với 2 bánh xe có kích thước tương đương nhau được lắp thẳng hàng trên một khung kim loại rỗng. Xe được trang bị đầy đủ các bộ phận như phanh, hệ thống dây sên - dĩa. Đây chính là nguyên mẫu của chiếc xe dap dia hinh hiên đại. Khoảng 2 đến 3 năm sau đó, mẫu xe này được đưa vào sản xuất hàng loạt và phổ biến một cách rộng rãi. Với các khía cạnh quan trọng là dễ điều khiển, an toàn, thoải mái và di chuyển nhanh chóng, xe đạp trở thành phương tiện giao thông phổ biến đối với tầng lớp trung và thượng lưu tại châu Âu và Bắc Mỹ trong nửa cuối các năm 1890. Mẫu xe đạp galaxy giá rẻ có lốp cao su, kích thước 2 bánh bằng nhau được lắp trên khung với "thiết kế kim cương" chính là mẫu xe đầu tiên mà cả nam và nữ đều có thể sử dụng một cách thuận lợi. Giai đoạn này là thời kỳ phát triển hoàng kim trong lịch sử phát triển xe đạp với hàng loạt những cải tiến góp phần hoàn thiện mô hình xe đạp hiện đại ngày nay. Chiếc xe đạp thể thao chính hãng ngày càng trở thành một phương tiện di chuyển quan trọng ở châu Âu trong nửa đầu thế kỷ 20, nhưng nhu cầu dùng xe đạp lại giảm đi đáng kể tại Mỹ từ năm 1900 tới năm 1910 vì sự ra đời của xe hơi. Đến các năm 1920, xe đạp dần biến thành một món đồ chơi trẻ em và vào năm 1940, hầu hết xe đạp tại Mỹ đều được sản xuất dành cho trẻ em. Tuy nhiên, tại châu Âu, xe đạp vẫn được sử dụng hết sức rộng rãi. Trong suốt nửa đầu thế kỷ 20, xe đạp thể thao luôn được tiếp tục phát triển cho phù hợp với nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng. Hệ thống líp xe nhiều dĩa cỏ thể chuyển đổi qua lại khi đang chạy được phát triển tại Pháp từ năm 1900 đến 1910 và dần được hoàn thiện theo thời gian. Năm 1930, Tổ chức đua xe đạp châu Âu đã cho phép các tay đua dùng hệ thống này. Trước đó, nếu muốn thay đổi dĩa xe trong cuộc đua, tay đua phải dừng lại, tháo bánh xe ra để thay đổi chiếc dĩa mong muốn và lắp lại. Điều này vô cùng mất thời gian. Hệ thống này giúp những tay đua tiết kiệm được rất nhiều thời gian khi muốn thay đổi vận tốc của chiếc xe. Kể từ đầu thế kỷ 21, xe đạp giant chính hãng bắt đầu được cải tiến mạnh mẽ với sự phát triển của công nghệ. Trong thiết kế, khung xe được chế tạo bằng các vật liệu khác biệt để giảm trọng lượng nhưng mà vẫn bảo đảm độ bền cũng như những yêu cầu về khí động họ. Sự cân bằng của xe đạp được tính toán và mô phỏng bởi những phần mềm máy vi tính cho phép chế tạo các chiếc xe đạp an toàn với người điều khiển hơn. Các công nghệ mới được áp dụng như chế tạo các chi tiết bằng sợi cacbon hay hệ thống tự chuyển đổi líp bằng điện tử khiến chiếc xe đạp ngày càng hiện đại hơn. Cho đến thời điểm hiện tại, xe đạp vẫn luôn được cải tiến song songhời với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật để đáp ứng các yêu cầu ngày càng khắt khe hơn của người tiêu dùng. Khoảng giữa thế kỷ 20, nhiều thiết bị khác trên xe đạp học sinh được tiếp tục chế tạo và hoàn thiện như hệ thống phanh tay, vòng đạp nhẹ hơn, hệ thống đèn chiếu sáng chạy bằng dinamo gắn trên bánh xe, lốp xe cũng được thiết kế hẹp hơn giúp giảm ma sát cho phép xe di chuyển trơn tru và nhẹ nhàng hơn. Những chiếc xe đạp này trở nên rất phổ biến tại châu Âu đặc biệt là tại Anh vào các năm 1950 và luôn được cải tiến trong suốt các thập niên còn lại của thế kỷ 20. Xe đạp dần trở thành là một sở thích phổ biến của nhiều người.
