Miejsce i czas „wynalezienia” koła pozostaje niejasne, ponieważ najstarsze wskazówki nie gwarantują istnienia prawdziwego transportu kołowego lub są datowane ze zbyt dużym rozrzutem. Wynalazek koła przypisuje się cywilizacji Mezopotamii. Wynalezienie litego drewnianego koła tarczowego przypada na późny neolit i można je postrzegać w połączeniu z innymi osiągnięciami technologicznymi, które dały początek wczesnej epoce brązu. Oznacza to, że minęło kilka tysiącleci bez koła, nawet po wynalezieniu rolnictwa i ceramiki, podczas neolitu aceramicznego.

• 4500–3300 pne (epoka miedzi): wynalazek garncarza koło; najwcześniejsze koła z litego drewna (dyski z otworem na oś); najwcześniejsze pojazdy kołowe; udomowienie konia
• 3300–2200 pne (wczesna epoka brązu)
• 2200–1550 BC (środkowa epoka brązu): wynalazek koła szprychowego i rydwanu

Kultura halafów z lat 6500–5100 pne jest czasami uznawana za najwcześniejszą przedstawienie pojazdu kołowego, ale jest to wątpliwe, ponieważ nie ma dowodów na to, że halafianie używali pojazdów kołowych lub nawet kół ceramicznych. Prekursorzy kół, zwanych „turnetami” lub „powolnymi kołami”, byli znani na Bliskim Wschodzie przed 5. tysiąclecie pne Jeden z najwcześniejszych przykładów es został odkryty w Tepe Pardis w Iranie i datowany na 5200–4700 pne. Były wykonane z kamienia lub gliny i przymocowane do ziemi kołkiem pośrodku, ale wymagały znacznego wysiłku, aby je obrócić. Prawdziwe koła garncarskie, które obracają się swobodnie i mają mechanizm koła i osi, zostały opracowane w Mezopotamii (Irak) w latach 4200–4000 pne. Najstarszy zachowany egzemplarz znaleziony w Ur (dzisiejszy Irak) pochodzi z około 3100 rpne Koło zostało również znalezione w cywilizacji doliny Indusu, cywilizacji z IV tysiąclecia pne obejmującej obszary dzisiejszych Indii i Pakistanu.

Najstarsze pośrednie dowody ruchu kołowego znaleziono w postaci miniaturowe gliniane koła na północ od Morza Czarnego przed 4000 rokiem pne Od połowy IV tysiąclecia pne dowody są skondensowane w całej Europie w postaci zabawkowych samochodów, wizerunków lub kolein. W Mezopotamii wizerunki wagonów na kołach znalezione na glinianej tabliczce piktogramy w dystrykcie Eanna w Uruk, w cywilizacji sumeryjskiej, datowane są na ok. 3500–3350 pne W drugiej połowie IV tysiąclecia pne ślady pojazdów kołowych pojawiły się niemal jednocześnie na Północnym (kultura Majkopów) i Południowym Kaukazie i Easte rn Europa (kultura Cucuteni-Trypillian). Przedstawienia pojazdu kołowego pojawiły się między 3631 a 3380 rokiem pne w glinianym garnku Bronocice wydobytym w osadzie kultury pucharów lejkowatych w południowej Polsce. W pobliskiej Olszanicy zbudowano drzwi o szerokości 2,2 m do wjazdu wagonów; stodoła ta miała 40 m długości i 3 drzwi, datowana na 5000 lat pne – 7000 lat i należała do neolitycznej kultury ceramiki liniowej. Zachowane dowody na połączenie koła z osią ze Starego Gmajne koło Lublany w Słowenii (Ljubljana Marshes Wooden Wheel) datowane są z dwoma odchyleniami standardowymi na 3340–3030 pne, a oś na 3360–3045 pne. Znane są dwa typy wczesnych neolitycznych europejskich kół i osi; konstrukcja wagonów typu okalalpejskiego (koło i oś obracają się razem, jak w Ljubljana Marshes Wheel) oraz kultury badeńskiej na Węgrzech (oś nie obraca się). Oboje są datowani na ok. 3200–3000 pne. Niektórzy historycy uważają, że około połowy IV tysiąclecia pne doszło do rozprzestrzenienia się pojazdu kołowego z Bliskiego Wschodu do Europy.

Wczesne koła były prostymi drewnianymi dyskami z otworem na oś. Niektóre z najwcześniejszych kół były wykonane z poziomych kawałków pni drzew. Ze względu na nierówną strukturę drewna koło wykonane z poziomego kawałka pnia drzewa będzie gorsze od koła wykonanego z zaokrąglonych kawałków podłużnych desek.

Koło szprychowe zostało wynalezione niedawno i dozwolone budowa lżejszych i szybszych pojazdów. Najwcześniejsze znane przykłady drewnianych kół szprychowych pochodzą z kultury Sintashta, datowanej na ok. 2000 pne (jezioro Krivoye). Wkrótce potem kultury koni na Kaukazie przez większą część trzech stuleci używały rydwanów wojennych z zaprzęgami w szprychy. Przenieśli się w głąb greckiego półwyspu, gdzie połączyli się z istniejącymi ludami śródziemnomorskimi, by ostatecznie dać początek klasycznej Grecji po zerwaniu dominacji minojskiej i konsolidacji pod przywództwem przedklasycznej Sparty i Aten. Celtyckie rydwany wprowadziły żelazną obręcz wokół koła w 1 tysiącleciu pne.

W Chinach ślady kół datowane na około 2200 rpne znaleziono w Pingliangtai, miejscu kultury Longshan. Podobne ślady znaleziono również w Yanshi, mieście kultury Erlitou, datowanym na około 1700 pne. Najwcześniejsze ślady kół szprychowych w Chinach pochodzą z Qinghai, w postaci dwóch piast kół z miejsca datowanego na lata 2000-1500 pne.

W Wielkiej Brytanii duże drewniane koło o wymiarach około 1 m (3,3 ft) o średnicy odkryto na stanowisku Must Farm we Wschodniej Anglii w 2016 roku. Okaz pochodzący z okresu od 1100 do 800 pne jest najpełniejszym i najwcześniejszym egzemplarzem tego gatunku znalezionym w Wielkiej Brytanii. Piasta koła jest również obecna. Kręgosłup konia znaleziony w pobliżu sugeruje, że koło mogło być częścią zaprzęgu konnego. Koło zostało znalezione w osadzie zbudowanej na palach nad terenami podmokłymi, co wskazuje, że osada miała jakiś związek z suchym lądem.

Chociaż użycie kół na dużą skalę nie miało miejsca w obu Amerykach przed kontaktem z Europą, liczne małe artefakty na kółkach, zidentyfikowane jako zabawki dla dzieci, zostały znalezione w meksykańskich stanowiskach archeologicznych, niektóre datowane na około 1500 rpne. Uważa się, że główną przeszkodą w rozwoju koła na dużą skalę w obu Amerykach był brak udomowionych dużych zwierząt, które mogłyby być użyte do ciągnięcia wózków kołowych. Najbliższy krewny bydła występującego w Ameryce w czasach prekolumbijskich, żubr, jest trudny do udomowienia i nigdy nie został udomowiony przez rdzennych Amerykanów; kilka gatunków koni istniało do około 12 000 lat temu, ale ostatecznie wyginęło. Jedyne duże zwierzę, które zostało udomowione na półkuli zachodniej, lama, zwierzę juczne, ale fizycznie nie nadające się do wykorzystania jako zwierzę pociągowe do ciągnięcia pojazdów kołowych, a użycie lamy nie rozprzestrzeniło się daleko poza Andy do czasu przybycie Europejczyków.

Nubijczycy około 400 roku pne używali kół do przędzenia ceramiki i jako koła wodne. Uważa się, że nubijskie koła wodne mogły być napędzane przez woły. Wiadomo również, że Nubijczycy używali rydwanów konnych importowanych z Egiptu.

Koło było rzadko używane, z wyjątkiem Etiopii, w Afryce Subsaharyjskiej aż do XIX wieku, ale zmieniło się to wraz z przybycie Europejczyków.

Koło szprychowe było używane bez większych modyfikacji aż do lat 70. XIX wieku, kiedy wynaleziono koła szprychowe i opony pneumatyczne. Opony pneumatyczne mogą znacznie zmniejszyć opór toczenia i poprawić komfort. Drutowe szprychy są naprężane, a nie ściskane, dzięki czemu koło jest zarówno sztywne, jak i lekkie. Wczesne koła z drutu ze szprychami radialnymi dały początek kołom z drutu ze szprychami stycznymi, które były szeroko stosowane w samochodach pod koniec XX wieku. Obecnie częściej stosuje się odlewane felgi aluminiowe; kute felgi aluminiowe są używane, gdy waga jest krytyczna.

Wynalazek koła był również ważny dla technologii w ogóle, ważnych zastosowań, w tym koła wodnego, koła zębatego (patrz także mechanizm antykithiry), kołowrotka i astrolabium lub torquetum. Nowocześniejsi potomkowie koła obejmują śmigło, silnik odrzutowy, koło zamachowe (żyroskop) i turbinę.

• Ljubljana Marshes Wheel, z około 3150 roku pne (odrestaurowany model najstarszej na świecie części drewnianego koła z datą radiowęglową).

• Dwudziestowieczne pełne koło wykonane z drewnianych desek, oprawione metalową obręczą

• Szprychowe koła na starożytnym etruskim Monteleone rydwan, 2. ćwierć VI wieku pne

• Koło szprychowe z brązową okładziną z Árokalji, około 1000 lat pne.

• Koła ze szprychami promieniowymi (po lewej) i stycznie (po prawej), oba z oponami pneumatycznymi.

• Obręcz ze stopu metali lekkich w składanym rowerze , z oponą pneumatyczną.