O lugar e a hora de uma “invenção” da roda ainda não são claros, pois as pistas mais antigas não garantem a existência de um transporte real sobre rodas, ou são datadas de muita dispersão. A civilização mesopotâmica é creditada com a invenção da roda. A invenção da roda de disco de madeira maciça cai no final do Neolítico e pode ser vista em conjunto com outros avanços tecnológicos que deram origem ao início da Idade do Bronze. Isso implica a passagem de vários milênios sem roda, mesmo após a invenção da agricultura e da cerâmica, durante o Neolítico Acerâmico.

• 4500–3300 aC (Idade do Cobre): invenção do oleiro roda; primeiras rodas de madeira maciça (discos com um orifício para o eixo); primeiros veículos com rodas; domesticação do cavalo
• 3300–2200 aC (Idade do Bronze inicial)
• 2200–1550 BC (Idade Média do Bronze): invenção da roda com raios e da carruagem

A cultura Halaf de 6500–5100 aC às vezes é creditada como a mais antiga representação de um veículo com rodas, mas isso é duvidoso, pois não há evidências de halafianos usando veículos com rodas ou mesmo rodas de cerâmica. Os precursores das rodas, conhecidos como “tournettes” ou “rodas lentas”, eram conhecidos no Oriente Médio por volta do dia 5 milênio aC. Um dos primeiros exemplos es foi descoberto em Tepe Pardis, Irã, e datado de 5200–4700 aC. Eram feitos de pedra ou argila e presos ao solo com uma estaca no centro, mas exigiam um esforço significativo para serem girados. As verdadeiras rodas de oleiro, que giram livremente e têm um mecanismo de roda e eixo, foram desenvolvidas na Mesopotâmia (Iraque) por volta de 4.200 a 4.000 aC. O exemplo mais antigo sobrevivente, encontrado em Ur (atual Iraque), data de aproximadamente 3100 AC. Roda também foi encontrada na Civilização do Vale do Indo, uma civilização do 4º milênio AC cobrindo áreas da atual Índia e Paquistão.

A evidência indireta mais antiga de movimento de rodas foi encontrada na forma de rodas de argila em miniatura ao norte do Mar Negro antes de 4000 aC De meados do 4º milênio aC em diante, as evidências são condensadas em toda a Europa na forma de carros de brinquedo, representações ou sulcos. Na Mesopotâmia, representações de vagões com rodas encontrados em tabuinhas pictogramas no distrito de Eanna de Uruk, na civilização suméria, datam de cerca de 3.500 a 3.350 aC. Na segunda metade do 4º milênio aC, evidências de veículos com rodas apareceram quase simultaneamente no norte (cultura Maykop) e no sul do Cáucaso e Easte rn Europa (cultura Cucuteni-Trypillian). Representações de um veículo com rodas apareceram entre 3631 e 3380 aC no pote de barro Bronocice escavado em um assentamento de cultura Funnelbeaker no sul da Polônia. Na vizinha Olszanica, uma porta de 2,2 m de largura foi construída para a entrada de vagões; este celeiro tinha 40 m de comprimento com 3 portas, datava de 5.000 a.C. – 7.000 anos, e pertencia à cultura neolítica de cerâmica linear. Evidências sobreviventes de uma combinação de eixo de roda, de Stare Gmajne perto de Ljubljana na Eslovênia (Ljubljana Marshes Wooden Wheel), é datado dentro de dois desvios-padrão de 3340-3030 aC, o eixo de 3360-3045 aC. São conhecidos dois tipos de roda e eixo do Neolítico Europeu; um tipo circumalpine de construção de vagão (a roda e o eixo giram juntos, como em Ljubljana Marshes Wheel), e a da cultura de Baden na Hungria (o eixo não gira). Ambos são datados de c. 3200–3000 AC. Alguns historiadores acreditam que houve uma difusão do veículo com rodas do Oriente Próximo para a Europa por volta de meados do 4º milênio aC.

As primeiras rodas eram simples discos de madeira com furo para o eixo. Algumas das primeiras rodas eram feitas de fatias horizontais de troncos de árvores. Por causa da estrutura irregular da madeira, uma roda feita de uma fatia horizontal de um tronco de árvore tende a ser inferior a uma feita de pedaços arredondados de tábuas longitudinais.

A roda de raios foi inventada mais recentemente e permitida a construção de veículos mais leves e rápidos. Os primeiros exemplos conhecidos de rodas com raios de madeira estão no contexto da cultura Sintashta, datando de c. 2000 aC (lago Krivoye). Logo depois disso, as culturas de cavalos da região do Cáucaso usaram carruagens de guerra com rodas de raios puxadas por cavalos por quase três séculos. Eles se moveram profundamente na península grega, onde se juntaram aos povos mediterrâneos existentes para dar origem, eventualmente, à Grécia clássica após a quebra do domínio minóico e consolidações lideradas pelos pré-clássicos Esparta e Atenas. Os carros celtas introduziram um aro de ferro ao redor da roda no primeiro milênio AC.

Na China, rastros de rodas datando de cerca de 2.200 aC foram encontrados em Pingliangtai, um local da cultura Longshan. Trilhas semelhantes também foram encontradas em Yanshi, uma cidade da cultura Erlitou, datada de cerca de 1700 aC. A primeira evidência de rodas com raios na China vem de Qinghai, na forma de cubos de duas rodas de um local datado entre 2.000 e 1.500 aC.

Na Grã-Bretanha, uma grande roda de madeira, medindo cerca de 1 m (3.3 ft) de diâmetro, foi descoberto no site Must Farm em East Anglia em 2016. O espécime, datando de 1.100 a 800 AC, representa o mais completo e mais antigo de seu tipo encontrado na Grã-Bretanha. O cubo da roda também está presente. A coluna vertebral de um cavalo encontrada nas proximidades sugere que a roda pode ter sido parte de uma carroça puxada por cavalos. A roda foi encontrada em um assentamento construído sobre palafitas sobre um pântano, indicando que o assentamento tinha algum tipo de ligação com terra firme.

Embora o uso em grande escala de rodas não tenha ocorrido nas Américas antes do contato com a Europa, muitos pequenos artefatos com rodas, identificados como brinquedos de crianças, foram encontrados em sítios arqueológicos mexicanos, alguns datando de aproximadamente 1500 aC. Pensa-se que o principal obstáculo ao desenvolvimento em grande escala da roda nas Américas era a ausência de grandes animais domesticados que pudessem ser usados para puxar carruagens com rodas. O parente mais próximo do gado presente nas Américas nos tempos pré-colombianos, o bisão americano, é difícil de domesticar e nunca foi domesticado pelos nativos americanos; várias espécies de cavalos existiram até cerca de 12.000 anos atrás, mas acabaram se extinguindo. O único grande animal domesticado no hemisfério ocidental, a lhama, um animal de carga, mas não fisicamente adequado para ser usado como animal de tração para puxar veículos com rodas, e o uso da lhama não se espalhou muito além dos Andes na época de a chegada dos europeus.

Os núbios depois de cerca de 400 aC usavam rodas para fiar a cerâmica e como rodas d’água. Pensa-se que as rodas d’água núbios podem ter sido movidas por bois. Também é sabido que os núbios usavam carros puxados por cavalos importados do Egito.

A roda quase não era usada, com exceção da Etiópia, na África Subsaariana até o século 19, mas isso mudou com o chegada dos europeus.

A roda com raios continuou a ser usada sem grandes modificações até a década de 1870, quando as rodas com raios e os pneus pneumáticos foram inventados. Os pneus pneumáticos podem reduzir significativamente a resistência ao rolamento e melhorar o conforto. Os raios de arame estão sob tensão, não compressão, tornando possível que a roda seja rígida e leve. As primeiras rodas de arame com raios radiais deram origem às rodas de arame com raios tangenciais, que foram amplamente utilizadas em carros até o final do século XX. As rodas de liga fundida são agora mais comumente usadas; rodas de liga forjada são usadas quando o peso é crítico.

A invenção da roda também foi importante para a tecnologia em geral, aplicações importantes, incluindo a roda d’água, a roda dentada (veja também o mecanismo antikythera), a roda giratória e o astrolábio ou torquetum. Descendentes mais modernos da roda incluem a hélice, o motor a jato, o volante (giroscópio) e a turbina.

• Roda de Pântanos de Liubliana, por volta de 3150 aC (modelo restaurado da peça de roda de madeira com data exata de radiocarbono mais antiga do mundo).

• Roda maciça do século XX feita de tábuas de madeira, presa por um aro de metal

• Rodas raiadas no antigo Monteleone etrusco carruagem, 2º quarto do século 6 aC

• Roda raiada com lâmina de bronze de Árokalja, por volta de 1000 aC.

• Rodas com raios de arame radial (esquerda) e tangencial (direita), ambas com pneus pneumáticos.

• Roda de liga fundida em uma bicicleta dobrável , com um pneu pneumático.