在汽車誕生之前，馬車一直是人類最重要的交通工具。公元前21世紀，商代我國就已經能製造相當精美的兩輪車，成為世界上最早用車的國家。
據《三國演義》第一百二十回記載，諸葛亮發明了一種新式的運輸工具，叫做木牛流馬。它解決了十萬大軍的糧草運輸問題，並且相當先進，完全不使用牛或馬拉動。
由此可見，自古人類就夢想發明一種不用牛或馬拉動，自個兒就能跑的車。
相傳15世紀末期，達·芬奇為米蘭宮廷內某個戲劇設計了一個木結構的舞臺道具車。它以桶狀彈簧發條為動力，可以自行沿直線或曲線路徑移動。
1649年，一個德國的鐘表匠，漢斯·赫丘，根據達·芬奇的想法真的造出了一臺發條車。
2004年，佛羅倫薩一家博物館按照達芬奇的手繪圖製造了一輛“自動車”，結果他們發現這個機械裝置竟然完全能按達·芬奇預想的那樣工作。
1600年，荷蘭人西蒙·斯蒂芬根據帆船靠風力推進行駛的原理，造出了“雙桅帆車”。簡單理解就是把帆船裝上四個輪子拿到陸地上來用。一“路”順風或許就是打這兒來的吧！
1672年，清朝康熙皇帝的科學老師，意大利傳教士南懷仁發明了一個蒸汽驅動的五輪車。這輛車有四個驅動輪和一個導向輪，車身中間安了個煤爐子，上面放置了一個盛滿水的金屬曲頸瓶。瓶內的水加熱到沸騰再至汽化，就會產生一定壓力，蒸汽由彎曲的瓶口高速噴出，葉輪在蒸汽的衝擊下轉動，產生的動力通過齒輪傳遞給車輪，驅動車輛前進。
1712年，托馬斯紐可門發明了世界上第一臺實用的蒸汽機。他把汽缸和鍋爐分開來，在汽缸中加入冷水噴射器，汽缸充滿蒸汽後使之冷凝產生真空，讓大氣壓做功，形成往復的機械運動。紐可門蒸汽機拉開了劃時代的第一次工業革命的大幕。
蒸汽機發明之後，被人們玩出來各種花樣，於是第一輛燒煤的蒸汽汽車誕生了。1769年，法國陸軍工程師尼古拉斯·約瑟夫·古諾成功製造出了世界上第一輛蒸汽機驅動的三輪汽車。這輛蒸汽汽車成為了古代交通運輸與近代交通運輸的分水嶺，具有劃時代的意義。
1801年，英國人理查·特里維西剋制成了“倫敦蒸汽馬車”，它是最早的載人蒸汽車輛之一，也是第一輛真正投入市場的蒸汽機車輛，能乘坐6人，最高速度27公里/時。
1804年，法國人脫威迪克製造出了一輛蒸汽汽車。這輛車拖著十幾噸的重物行駛了15.7公里，創下了當時汽車負重行駛的紀錄。
1827年，嘉內公爵將自己發明的蒸汽汽車投入了商業運營。他的蒸汽巴士行駛速度可達到19公里/小時，可載十名乘客，能夠在倫敦和巴斯之間往返運行，近200公里的路程也打破了之前汽車運行的距離記錄。這便是世界上最早的公共汽車了。
1833年，英國人沃爾特·漢考克發明的企業號蒸汽巴士，在倫敦市內運營，也是世界上最早的自動公交車，最高速度接近20公里/時。
然而，新興的蒸汽汽車卻遭到了反對機械化的大眾和傳統馬車運營商勢力的雙重反對。英國在1865年發佈的紅旗法案，要求必須有一名揮舞紅色旗幟或是手持提燈的人員徒步行走在汽車的前方，用來警示車輛附近的行人與馬車。這徹底阻礙了蒸汽車輛在英國的進一步流行，也使得汽車製造的中心轉移到了法國。
在1870年代，帶動汽車產業在法國發展的重要人物是Amédée Bollée。1875年他研製成的L'Obéissante，專門為公共交通設計，能乘坐12人，巡航速度30公里/時，最高速度40公里/時。
1881年Amédée Bollée製作的Le Rapide，最高時速達到60公里/時，成為當時最快的車輛。這輛車也首次把鍋爐、發動機和車輛本身的控制都集中在駕駛座，使得汽車的操作容易了許多。他在勒芒建造了好幾輛不同的蒸汽車輛，不僅奠定了之後汽車的基本機械結構，也為勒芒幾十年後成為著名賽車勝地埋下了伏筆。
1883年，世界上第一個量產輕型汽車的廠商——De Dion-Bouto公司在巴黎成立。1894年，該公司參加了世界上第一次汽車競賽，在巴黎到魯昂的128公里的賽道中，公司創始人Jules-Albert de Dion駕駛本公司設計的車輛以6小時48分鐘在20多輛車中第一個完賽。
1896年，法國人Léon Serpollet發明了閃蒸鍋爐，將預熱時間縮短到幾分鐘，從而大大增強了蒸汽汽車的實用性。第一款獲得較大商業成功的蒸汽車輛，是美國機車公司在1899年基於蒸汽汽車專家史坦利兄弟的專利生產的小敞篷車，這輛車採用兩缸發動機加閃蒸鍋爐的設計。售價600美元，4年內就銷售了4000輛。
事實上，儘管內燃機汽車已經出現，蒸汽機汽車仍然在剛剛出現的美國汽車市場中佔據了半壁江山。1902年，美國當年銷售的1000輛汽車中就有超過一半是蒸汽機車輛。
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