Le lieu et l’heure d’une « invention » de la roue restent flous, car les indices les plus anciens ne garantissent pas l’existence d’un véritable transport à roues, ou sont datés avec trop de dispersion. On attribue à la civilisation mésopotamienne l’invention de la roue. L’invention de la roue à disque en bois massif tombe dans le néolithique tardif et peut être vue en conjonction avec d’autres progrès technologiques qui ont donné lieu au début de l’âge du bronze. Cela implique le passage de plusieurs millénaires sans roue, même après l’invention de l’agriculture et de la poterie, au cours du néolithique acéramique.

• 4500–3300 av. J.-C. (âge du cuivre): invention du potier « s roue; premières roues en bois massif (disques avec un trou pour l’essieu); premiers véhicules à roues; domestication du cheval
• 3300–2200 av.J.-C. (âge du bronze ancien)
• 2200–1550 BC (Âge du bronze moyen): invention de la roue à rayons et du char

La culture Halaf de 6500-5100 avant JC est parfois créditée du plus ancien représentation d’un véhicule à roues, mais cela est douteux car il n’y a aucune preuve que les Halafiens utilisent des véhicules à roues ou même des roues de poterie. Les précurseurs de roues, connus sous le nom de « tournettes » ou « roues lentes », étaient connus au Moyen-Orient dès le 5 millénaire avant JC. L’un des premiers exemples es a été découvert à Tepe Pardis, en Iran, et daté de 5200 à 4700 av. Celles-ci étaient en pierre ou en argile et fixées au sol avec une cheville au centre, mais exigeaient un effort important pour tourner. Les vraies roues de potier, qui tournent librement et ont un mécanisme de roue et d’essieu, ont été mises au point en Mésopotamie (Iraq) entre 4200 et 4000 avant JC. environ 3100 avant JC. La roue a également été trouvée dans la civilisation de la vallée de l’Indus, une civilisation du 4ème millénaire avant notre ère couvrant des régions de l’Inde et du Pakistan d’aujourd’hui.

La plus ancienne preuve indirecte de mouvement à roues a été roues miniatures en argile au nord de la mer Noire avant 4000 avant JC À partir du milieu du 4e millénaire avant JC, les preuves sont condensées dans toute l’Europe sous la forme de petites voitures, de représentations ou d’ornières. En Mésopotamie, des représentations de wagons à roues trouvés sur une tablette d’argile les pictogrammes du district d’Eanna d’Uruk, dans la civilisation sumérienne, sont datés d’environ 3500 à 3350 avant JC. Dans la seconde moitié du 4e millénaire avant JC, des traces de véhicules à roues sont apparues presque simultanément dans le Nord (culture Maykop) et le Caucase du Sud et goûter rn Europe (culture Cucuteni-Trypillian). Des représentations d’un véhicule à roues sont apparues entre 3631 et 3380 avant JC dans le pot d’argile de Bronocice creusé dans une colonie de culture Funnelbeaker dans le sud de la Pologne. À Olszanica, à proximité, une porte de 2,2 m de large a été construite pour l’entrée des wagons; cette grange mesurait 40 m de long avec 3 portes, datée de 5000 ans avant JC – 7000 ans, et appartenait à la culture néolithique de la poterie linéaire. La preuve survivante d’une combinaison roue-essieu, de Stare Gmajne près de Ljubljana en Slovénie (Ljubljana Marshes Wooden Wheel), est datée de deux écarts-types à 3340-3030 avant JC, l’essieu à 3360-3045 avant JC. Deux types de roues et d’essieux européens du début du Néolithique sont connus; une construction de wagon de type circumalpin (la roue et l’essieu tournent ensemble, comme dans la roue des marais de Ljubljana), et celle de la culture badoise en Hongrie (l’essieu ne tourne pas). Ils sont tous deux datés de c. 3200–3000 avant JC. Certains historiens pensent qu’il y a eu une diffusion du véhicule à roues du Proche-Orient vers l’Europe vers le milieu du 4e millénaire avant JC.

Les premières roues étaient de simples disques en bois avec un trou pour l’essieu. Certaines des premières roues étaient fabriquées à partir de tranches horizontales de troncs d’arbres. En raison de la structure inégale du bois, une roue fabriquée à partir d’une tranche horizontale d’un tronc d’arbre aura tendance à être inférieure à celle faite de morceaux arrondis de planches longitudinales.

La roue à rayons a été inventée plus récemment et autorisée la construction de véhicules plus légers et plus rapides. Les premiers exemples connus de roues à rayons en bois sont dans le contexte de la culture Sintashta, datant de c. 2000 avant JC (lac Krivoye). Peu de temps après, les cultures de chevaux de la région du Caucase ont utilisé des chars de guerre à rayons tirés par des chevaux pendant la plus grande partie de trois siècles. Ils ont pénétré profondément dans la péninsule grecque où ils se sont joints aux peuples méditerranéens existants pour donner naissance, finalement, à la Grèce classique après la rupture de la domination minoenne et des consolidations menées par Sparte et Athènes pré-classiques. Les chars celtiques ont introduit une jante en fer autour de la roue au 1er millénaire avant JC.

En Chine, des traces de roues datant d’environ 2200 avant JC ont été trouvées à Pingliangtai, un site de la culture Longshan. Des traces similaires ont également été trouvées à Yanshi, une ville de la culture Erlitou, datant d’environ 1700 avant JC. La première preuve de roues à rayons en Chine vient du Qinghai, sous la forme de deux moyeux de roue d’un site daté entre 2000 et 1500 avant JC.

En Grande-Bretagne, une grande roue en bois, mesurant environ 1 m (3,3 ft) de diamètre, a été découvert sur le site de Must Farm à East Anglia en 2016. Le spécimen, datant de 1 100 à 800 avant JC, représente le plus complet et le plus ancien de son type trouvé en Grande-Bretagne. Le moyeu de la roue est également présent. La colonne vertébrale d’un cheval trouvé à proximité suggère que la roue a pu faire partie d’une charrette tirée par un cheval. La roue a été trouvée dans une colonie construite sur pilotis au-dessus d’une zone humide, indiquant que la colonie avait une sorte de lien avec la terre ferme.

Bien que l’utilisation à grande échelle des roues n’ait pas eu lieu dans les Amériques avant le contact européen, de nombreux de petits artefacts à roues, identifiés comme des jouets pour enfants, ont été trouvés dans des sites archéologiques mexicains, certains datant d’environ 1500 avant JC. On pense que le principal obstacle au développement à grande échelle de la roue dans les Amériques était l’absence de grands animaux domestiques qui pourraient être utilisés pour tirer des voitures à roues. Le plus proche parent du bétail présent dans les Amériques à l’époque précolombienne, le bison d’Amérique, est difficile à domestiquer et n’a jamais été domestiqué par les Amérindiens; plusieurs espèces de chevaux ont existé jusqu’à il y a environ 12 000 ans, mais ont finalement disparu. Le seul grand animal qui a été domestiqué dans l’hémisphère occidental, le lama, un animal de bât, mais pas physiquement apte à être utilisé comme animal de trait pour tirer des véhicules à roues, et l’utilisation du lama ne s’est pas répandue bien au-delà des Andes au moment de l’arrivée des Européens.

Les Nubiens d’après environ 400 avant JC utilisaient des roues pour faire tourner la poterie et comme roues à eau. On pense que les roues hydrauliques nubiennes pourraient avoir été entraînées par des bœufs. On sait également que les Nubiens utilisaient des chars tirés par des chevaux importés d’Égypte.

La roue était à peine utilisée, à l’exception de l’Éthiopie, en Afrique subsaharienne jusqu’au XIXe siècle, mais cela a changé avec le arrivée des Européens.

La roue à rayons a continué à être utilisée sans modification majeure jusqu’aux années 1870, lorsque les roues à rayons et les pneus pneumatiques ont été inventés. Les pneus pneumatiques peuvent réduire considérablement la résistance au roulement et améliorer le confort. Les rayons métalliques sont sous tension et non sous compression, ce qui permet à la roue d’être à la fois rigide et légère. Les premières roues métalliques à rayons radiaux ont donné naissance à des roues métalliques à rayons tangentiels, largement utilisées sur les voitures jusqu’à la fin du 20e siècle. Les jantes en alliage coulé sont maintenant plus couramment utilisées; les jantes en alliage forgé sont utilisées lorsque le poids est critique.

L’invention de la roue a également été importante pour la technologie en général, des applications importantes telles que la roue à eau, la roue dentée (voir aussi le mécanisme anticythère), la roue qui tourne et l’astrolabe ou torquetum. Les descendants plus modernes de la roue comprennent l’hélice, le moteur à réaction, le volant (gyroscope) et la turbine.

• Roue des marais de Ljubljana, datant d’environ 3150 av.J.-C. (modèle restauré de la plus ancienne pièce de roue en bois exactement datée au radiocarbone au monde).

• Roue pleine du XXe siècle en planches de bois, liée par une jante en métal

• Roues à rayons sur l’ancien Monteleone étrusque char, 2e quart du VIe siècle avant JC

• Roue à rayons avec feuille de bronze d’Árokalja, d’environ 1000 ans avant JC.

• Roues à rayons radial (gauche) et tangentiellement (droite), toutes deux équipées de pneumatiques.

• Jante en alliage coulé sur un vélo pliant , avec un pneumatique.