Platsen och tiden för en ”uppfinning” av hjulet är fortfarande oklar, eftersom de äldsta tipsen inte garanterar förekomsten av verklig hjultransport eller är daterade med för mycket spridning. Den mesopotamiska civilisationen krediteras med uppfinningen av hjulet. Uppfinningen av det massiva träskivhjulet faller in i den sena neolitiken och kan ses tillsammans med andra tekniska framsteg som gav upphov till tidig bronsålder. Detta innebär att flera årslösa årtusenden har passerat även efter uppfinningen av jordbruk och keramik under den akeramiska neolitiken.

• 4500–3300 f.Kr. (kopparålder): uppfinningen av keramikern hjul; tidigaste massiva trähjul (skivor med hål för axeln); tidigaste hjulfordon; tämjande av hästen
• 3300–2200 f.Kr. (tidig bronsålder)
• 2200–1550 BC (mellersta bronsåldern): uppfinning av det talade hjulet och vagnen

Halafkulturen 6500–5100 f.Kr. krediteras ibland med den tidigaste skildring av ett hjulfordon, men detta är tveksamt eftersom det inte finns några bevis för att halafier använder varken hjulfordon eller till och med keramikhjul. Prekursorer till hjul, kända som ”turneringar” eller ”långsamma hjul”, var kända i Mellanöstern vid den 5: e årtusen f.Kr. En av de tidigaste exemplen es upptäcktes i Tepe Pardis, Iran, och daterades till 5200–4700 f.Kr. Dessa gjordes av sten eller lera och fästes på marken med en pinne i mitten, men krävde betydande ansträngningar för att vända. True potter’s hjul, som är fritt snurrande och har en hjul- och axelmekanism, utvecklades i Mesopotamien (Irak) år 4200–4000 f.Kr.. Det äldsta överlevande exemplet, som hittades i Ur (dagens Irak), dateras till omkring 3100 f.Kr. Hjul har också hittats i Indus Valley Civilization, en 4: e millennium f.Kr. civilisation som täcker områden i dagens Indien och Pakistan.

Det äldsta indirekta beviset på hjulrörelser hittades i form av miniatyrlerahjul norr om Svarta havet före 4000 f.Kr. Från mitten av fjärde årtusendet f.Kr. och framåt kondenseras bevisen i hela Europa i form av leksaksbilar, skildringar eller spår. I Mesopotamien, skildringar av hjulvagnar som finns på lertavla piktogram vid Eanna-distriktet i Uruk, i den sumeriska civilisationen dateras till ca 3500–3350 f.Kr. Under andra hälften av det fjärde årtusendet f.Kr. uppträdde bevis på hjulfordon nästan samtidigt i norra (Maykop-kulturen) och södra Kaukasus och Easte rn Europe (Cucuteni-Trypillian culture). Avbildningar av ett hjulfordon dök upp mellan 3631 och 3380 f.Kr. i Bronocice-lerkrukan som utgrävdes i en trattbägarkulturuppgörelse i södra Polen. I närliggande Olszanica konstruerades en 2,2 m bred dörr för vagnens inträde; denna ladugård var 40 m lång med 3 dörrar, daterad till 5000 f.Kr. – 7000 år gammal, och tillhörde neolitisk linjär keramikultur. Överlevande bevis på en hjulaxelkombination, från Stare Gmajne nära Ljubljana i Slovenien (Ljubljana Marshes Wooden Wheel), dateras inom två standardavvikelser till 3340–3030 f.Kr., axeln till 3360–3045 f.Kr. Två typer av tidiga neolitiska europeiska hjul och axlar är kända; en typ av vagnkonstruktion (hjulet och axeln roterar tillsammans, som i Ljubljana Marshes Wheel), och den från Baden-kulturen i Ungern (axeln roterar inte). De är båda daterade till c. 3200–3000 f.Kr. Vissa historiker tror att det fanns en spridning av hjulfordonet från Mellanöstern till Europa runt mitten av fjärde årtusendet f.Kr..

Tidiga hjul var enkla träskivor med ett hål för axeln. Några av de tidigaste hjulen var gjorda av horisontella skivor av trädstammar. På grund av den ojämna strukturen i trä kommer ett hjul tillverkat av en horisontell skiva av en trädstam att vara sämre än ett av rundade bitar av längsgående brädor.

Det ekrade hjulet uppfanns nyligen och tillät konstruktion av lättare och snabbare fordon. De tidigaste kända exemplen på ekade trähjul är i sammanhanget med Sintashta-kulturen och dateras till c. 2000 f.Kr. (Krivoye Lake). Strax efter detta använde hästkulturer i Kaukasusregionen hästdragna krigsvagnar med ekhjul under större delen av tre århundraden. De rörde sig djupt in i den grekiska halvön där de gick med i de befintliga Medelhavsfolken för att så småningom ge upphov till det klassiska Grekland efter brottet av minoisk dominans och konsolideringar ledd av pre-klassiska Sparta och Aten. Keltiska vagnar introducerade en järnfälg runt hjulet under 1: a millenniet f.Kr.

I Kina har hjulspår från omkring 2200 f.Kr. hittats på Pingliangtai, en plats för Longshan-kulturen. Liknande spår hittades också i Yanshi, en stad i Erlitou-kulturen, som dateras till omkring 1700 f.Kr. De tidigaste bevisen på talade hjul i Kina kommer från Qinghai, i form av två hjulnav från en plats daterad mellan 2000 och 1500 f.Kr..

I Storbritannien, ett stort trähjul, som mäter cirka 1 m (3,3 ft) i diameter, upptäcktes på Must Farm-anläggningen i East Anglia 2016. Provet, som dateras från 1100 till 800 f.Kr., representerar det mest kompletta och tidigaste av sin typ som finns i Storbritannien. Hjulets nav är också närvarande. En hästs rygg som finns i närheten antyder att hjulet kan ha varit en del av en hästvagn. Hjulet hittades i en bosättning byggd på pålar över våtmark, vilket tyder på att bosättningen hade någon form av länk till torrt land.

Även om storskalig användning av hjul inte förekommit i Amerika före europeisk kontakt, har många små artefakter med hjul, identifierade som barnleksaker, har hittats på mexikanska arkeologiska platser, några dateras till cirka 1500 f.Kr. Man tror att det främsta hindret för storskalig utveckling av hjulet i Amerika var frånvaron av tama stora djur som kunde användas för att dra hjulvagnar. Den närmaste släktingen till nötkreatur som finns i Amerika under den för-colombianska tiden, den amerikanska bisonen, är svår att tämja och tämdes aldrig av indianer; flera hästarter fanns förrän för cirka 12 000 år sedan, men slutligen utrotades. Det enda stora djuret som tämdes på västra halvklotet, lamadjuret, ett packdjur, men inte fysiskt lämpligt att använda som dragdjur för att dra hjulfordon, och användningen av laman spred sig inte långt bortom Anderna vid tiden för européernas ankomst.

Nubierna från efter omkring 400 f.Kr. använde hjul för att snurra keramik och som vattenhjul. Man tror att nubiska vattenhjul kan ha varit oxdrivna. Det är också känt att nubierna använde hästvagnar importerade från Egypten.

Hjulet användes knappt, med undantag av Etiopien, i Afrika söder om Sahara långt in på 1800-talet, men detta förändrades med européernas ankomst.

Det ekrade hjulet var i fortsatt användning utan större ändringar fram till 1870-talet, då tråd-ekrade hjul och pneumatiska däck uppfanns. Pneumatiska däck kan kraftigt minska rullmotståndet och förbättra komforten. Wire ekrar är under spänning, inte kompression, vilket gör det möjligt för hjulet att vara både styv och lätt. Tidiga radiellt trådade trådhjul gav upphov till tangentiellt trådade trådhjul, som ofta användes på bilar i slutet av 1900-talet. Gjutna lättmetallfälgar används nu oftare; smidda lättmetallfälgar används när vikten är kritisk.

Uppfinningen av hjulet har också varit viktigt för tekniken i allmänhet, viktiga tillämpningar inklusive vattenhjulet, kugghjulet (se även antikyteramekanismen), snurrhjulet och astrolabben eller torquetumet. Mer moderna ättlingar till hjulet inkluderar propellern, jetmotorn, svänghjulet (gyroskop) och turbinen.

• Ljubljana Marshes Wheel, från omkring 3150 f.Kr. (restaurerad modell av den äldsta exakt radiokolodaterade trähjuldelen i världen).

• Massivt hjul från 1900-talet av träskivor, bundet med en metallfälg

• Talade hjul på det forntida etruskiska Monteleone vagn, andra kvartalet på 600-talet f.Kr.

• Ekerhjul med bronsplåt från Árokalja, från omkring 1000 f.Kr..

• Radiellt- (vänster) och tangentiellt- (höger) trådspetsade hjul, båda med pneumatiska däck.

• Gjutmetallfälg på en hopfällbar cykel , med ett pneumatiskt däck.