Stedet og tidspunktet for en “opfindelse” af hjulet forbliver uklart, fordi de ældste tip ikke garanterer eksistensen af reel hjultransport eller er dateret med for meget spredning. Mesopotamisk civilisation krediteres opfindelsen af hjulet. Opfindelsen af det massive træskivehjul falder ind i den sene yngre stenalder og kan ses i forbindelse med andre teknologiske fremskridt, der gav anledning til den tidlige bronzealder. Dette indebærer passering af flere hjulløse årtusinder, selv efter opfindelsen af landbrug og keramik under den akeramiske neolitiske.

• 4500–3300 f.Kr. (kobberalder): opfindelsen af pottemagerens hjul; tidligst solide træhjul (skiver med hul til akslen); tidligste hjulkøretøjer; hestens tamning
• 3300–2200 f.Kr. (tidlig bronzealder)
• 2200–1550 BC (middel bronzealder): opfindelsen af det talte hjul og vognen

Halaf-kulturen fra 6500–5100 f.Kr. krediteres undertiden den tidligste skildring af et hjulkøretøj, men dette er tvivlsomt, da der ikke er noget bevis for, at halafianere brugte hjulkøretøjer eller endda keramikhjul. Forløbere til hjul, kendt som “turneringer” eller “langsomme hjul”, var kendt i Mellemøsten den 5. årtusinde f.Kr. En af de tidligste eksempler es blev opdaget i Tepe Pardis, Iran, og dateret til 5200-4700 f.Kr. Disse blev lavet af sten eller ler og fastgjort til jorden med en pind i midten, men krævede en betydelig indsats for at dreje. True potter’s hjul, der drejer frit og har en hjul- og akselmekanisme, blev udviklet i Mesopotamien (Irak) ved 4200-4000 f.Kr.. Det ældste overlevende eksempel, der blev fundet i Ur (nutidens Irak), dateres til omkring 3100 f.Kr. Der er også fundet hjul i Indus Valley Civilization, en 4. årtusinde f.Kr. civilisation, der dækker områder i det nuværende Indien og Pakistan.

Det ældste indirekte bevis for hjulbevægelse blev fundet i form af miniature lerhjul nord for Sortehavet før 4000 f.Kr. Fra midten af det 4. årtusinde f.Kr. og fremefter kondenseres beviset i hele Europa i form af legetøjsbiler, skildringer eller hjulspor. I Mesopotamien er skildringer af hjulvogne fundet på lerplade piktogrammer i Eanna-distriktet i Uruk i den sumeriske civilisation er dateret til ca. 3500–3350 f.Kr. I anden halvdel af 4. årtusinde f.Kr. dukkede bevis for hjulkøretøjer næsten samtidigt op i den nordlige (Maykop-kultur) og Sydkaukasus og Easte rn Europa (Cucuteni-Trypillian kultur). Skildringer af et hjulkøretøj dukkede op mellem 3631 og 3380 f.Kr. i Bronocice-lerpotten, der blev udgravet i en tragtbægerkulturopgørelse i det sydlige Polen. I nærliggende Olszanica blev en 2,2 m bred dør konstrueret til vognindgang; denne stald var 40 m lang med 3 døre, dateret til 5000 f.Kr. – 7000 år gammel og tilhørte neolitisk lineær keramik-kultur. Overlevende bevis for en hjulakselkombination fra Stare Gmajne nær Ljubljana i Slovenien (Ljubljana Marshes Wooden Wheel) dateres inden for to standardafvigelser til 3340-3030 f.Kr., akslen til 3360-3045 f.Kr. To typer af tidligt neolitisk europæisk hjul og aksel er kendt; en omkredsformet vognkonstruktion (hjulet og akslen roterer sammen, som i Ljubljana Marshes Wheel), og den fra Baden-kulturen i Ungarn (akslen roterer ikke). De er begge dateret til c. 3200–3000 f.Kr. Nogle historikere mener, at der var en diffusion af hjulkøretøjet fra Mellemøsten til Europa omkring midten af 4. årtusinde f.Kr..

Tidlige hjul var enkle træskiver med et hul til akslen. Nogle af de tidligste hjul var lavet af vandrette skiver af træstammer. På grund af træets ujævne struktur vil et hjul lavet af en vandret skive af en træstamme have en tendens til at være ringere end et lavet af afrundede stykker langsgående brædder.

Det talte hjul blev opfundet for nylig og tilladt konstruktionen af lettere og hurtigere køretøjer. De tidligste kendte eksempler på egerede træhjul er i sammenhæng med Sintashta-kulturen og dateres til ca. 2000 f.Kr. (Krivoye Lake). Kort efter dette brugte hestekulturer i Kaukasus-regionen hestevogne krigsvogne med egerhjul i størstedelen af tre århundreder. De flyttede dybt ind på den græske halvø, hvor de sluttede sig til de eksisterende middelhavsfolk for til sidst at give anledning til det klassiske Grækenland efter bruddet på minoisk dominans og konsolideringer ledet af præklassisk Sparta og Athen. Keltiske stridsvogne introducerede en jernkant rundt om hjulet i 1. årtusinde f.Kr.

I Kina er der fundet hjulspor fra omkring 2200 f.Kr. på Pingliangtai, et sted for Longshan-kulturen. Lignende spor blev også fundet i Yanshi, en by i Erlitou-kulturen, der dateres til omkring 1700 f.Kr. De tidligste beviser for talte hjul i Kina kommer fra Qinghai i form af to hjulnav fra et sted dateret mellem 2000 og 1500 f.Kr.

I Storbritannien var der et stort træhjul, der måler ca. 1 m (3,3 ft) i diameter, blev afdækket på Must Farm-stedet i East Anglia i 2016. Prøven, der stammer fra 1.100 til 800 f.Kr., repræsenterer den mest komplette og tidligste af sin type, der findes i Storbritannien. Hjulets nav er også til stede. En hestes rygsøjle, der findes i nærheden, antyder, at hjulet kan have været en del af en hestevogn. Hjulet blev fundet i en bosættelse bygget på stylter over vådområde, hvilket indikerer, at bosættelsen havde en slags forbindelse til tørt land.

Selvom storstilet brug af hjul ikke fandt sted i Amerika før europæisk kontakt, var der mange artefakter med små hjul identificeret som børns legetøj er fundet på mexicanske arkæologiske steder, hvoraf nogle dateres til omkring 1500 f.Kr. Det menes, at den primære hindring for storstilet udvikling af hjulet i Amerika var fraværet af tamme store dyr, der kunne bruges til at trække hjulvogne. Den nærmeste slægtning til kvæg, der var til stede i Amerika i præ-colombianske tider, den amerikanske bison, er vanskelig at domesticere og blev aldrig tæmmet af indianere; flere hestearter eksisterede indtil omkring 12.000 år siden, men blev til sidst uddød. Det eneste store dyr, der blev tæmmet på den vestlige halvkugle, lamaen, et pakkedyr, men ikke fysisk egnet til at bruge som trækdyr til at trække køretøjer på hjul, og brugen af lama spredte sig ikke langt ud over Andesbjergene på tidspunktet for europæernes ankomst.

Nubere fra efter omkring 400 f.Kr. brugte hjul til spinding af keramik og som vandhjul. Det menes, at Nubiske vandhjul kan have været oksedrevne. Det er også kendt, at nubere brugte hestevogne importeret fra Egypten.

Hjulet blev næppe brugt, med undtagelse af Etiopien, i Afrika syd for Sahara langt ind i det 19. århundrede, men dette ændrede sig med europæernes ankomst.

Egerhjulet var i fortsat brug uden større ændringer indtil 1870’erne, hvor trådspidsede hjul og pneumatiske dæk blev opfundet. Pneumatiske dæk kan reducere rullemodstanden betydeligt og forbedre komforten. Wire eger er under spænding, ikke komprimering, hvilket gør det muligt for hjulet at være både stift og let. Tidlige radialtalte trådhjul gav anledning til tangentielt talte trådhjul, som i vid udstrækning blev brugt på biler i slutningen af det 20. århundrede. Støbte alufælge er nu mere almindeligt anvendte; smedede alufælge bruges, når vægten er kritisk.

Opfindelsen af hjulet har også været vigtig for teknologien generelt, vigtige anvendelser, herunder vandhjulet, tandhjulet (se også antikythera-mekanismen), det roterende hjul og astrolabben eller torquetumet. Mere moderne efterkommere af hjulet inkluderer propel, jetmotor, svinghjul (gyroskop) og turbinen.

• Ljubljana Marshes Wheel, fra omkring 3150 f.Kr. (restaureret model af den ældste nøjagtigt radiocarbon daterede træhjulsdel i verden).

• Massivt hjul fra det tyvende århundrede lavet af træplader, bundet med en metalfælge

• Egerhjul på det antikke etruskiske Monteleone vogn, 2. kvartal af det 6. århundrede f.Kr.

• Egerhjul med bronzeplade fra Árokalja, fra omkring 1000 f.Kr..

• Radial- (venstre) og tangentielt- (højre) wire-egerede hjul, begge med pneumatiske dæk.

• Støbt alufælge på en foldecykel , med et pneumatisk dæk.