日本には
ロードレーサーという名前で定着し、自転車歴の長いユーザーを中心に現在もこう呼ばれる。従来競技志向のユーザーが大多数だったが、1990年代後半からその楽しみ方が多様化し、
通勤・
通学や
自転車旅行に用いるなど非競技志向のユーザーが増加。レースを意識しない「コンフォート」と称される車体も増え、それらを含む総称として、ロードバイクの呼称も一般的となった。
ロードバイクの原型が完成したのは
1900年代頃と考えられる。当時はほとんど
トラックレーサーと同じ構造で、ハンドルはセミドロップハンドルに近いものだったが、
1910年代に入ると、ロードレースに適したドロップハンドルが開発された。また、この時代になるとダブルコグと呼ばれる、左右で歯数の違うギアを装備したものが一般的となり、起伏にある程度対応できるようになった。変速機もすでに登場していたが、
ツール・ド・フランスでは禁止されていた。しかし、ダブルコグ式は坂に差し掛かるたびに後輪を一旦外し、逆に取り付ける必要があった。さらにホイールの固定方法はウィングナット留めで、手がかじかむと外すことができなかった。そんな中
1930年代になると、現在のロードバイク用ハンドルとして一般的なマースバーが使われ始め、
1933年にウィングナット留めの欠点「手がかしがんで外せない」という点を補った、
カンパニョーロの原点とも言えるクイックレリーズが登場。4年後の
1937年には、ツール・ド・フランスにおいて変速機が使用できるようになった。ちなみに、当時はフロントはシングル、リア3速が一般的だった。しかし、このような技術革新も
第二次世界大戦によって中断してしまうものの、
1947年にツール・ド・フランスが再開されるとふたたび技術革新が始まり、フロントにも変速機が付いた(ダブルギア)。変速機以外でも、リムが木製から金属製に変わるなどした。そして
1950年頃になるとクランクを逆転させて変速する必要がないスライド式のディレーラーが前後とも主流となったが、まもなくリアはタケノコ式のディレーラーに移り変わっていった。しかし
1960年代初頭には変速性能が良いパンタグラフ式が前後とも主流になった。
1970年代に入ると、ロードバイク業界は一気に変化を遂げた。
1971年にコンポーネントという概念を形にした「ヌーボレコード」が発売され、翌年には
シマノが
デュラエースを発売。カンパニョーロはこれに対抗して
1973年に「スーパーレコード」を発売するなど、かつてない程活発化した。新技術の開発も進み、
1978年にはシマノが現在主流となっている「カセットフリー」(
スプロケット)を実用化。デュラエースEXシリーズの一部として発売された。
ほぼすべてがシンプルなダイヤモンド
フレームを採用していると言ってもよい。これにはロードレースではUCIの規定によりダイヤモンドフレーム以外の機材を用いることが許されていないという理由もある。ただし、そのような規制がなかった
1990年代には個性的なフレームの自転車がタイムトライアル競技で見られた。UCIでなく
国際トライアスロン連合が統括する
トライアスロン競技用として非ダイヤモンドフレームの製品もあるが、以前に比べると減っている。スローピングフレームの普及によりフレームサイズが以前よりも大まかになりつつある。
またプロレース、ハイレベルなアマチュアにおいては、コースに応じて高速巡航時の空力性能に優れたエアロホイールや
ヒルクライムに適した軽量ホイールなどを使い分けるのが普通である。使い分けは主に構造が違うホイールを使い分けるが、状況が許すならば、直径が違うホイールを使い分けることもある。無論この場合、規格の違うホイールはフレームに合わないので自転車ごと交換する。
主流は700C(単位はmmでホイール直径を表し、27または28インチとも表記される)であり、ロードレースなどUCI管轄の自転車競技では実際に700C以外使うことは稀である。トライアスロンに用いるのでなければ、小柄な女性などを除くと700Cを選択するのが一般的である。
700C以外のものでは、
トライアスロン用機材を中心に650Cのものも人気が高い。650Cは、26インチと表記されることがあるが
マウンテンバイクの26インチとはサイズが異なる。650Cのホイールは、700Cよりも径を小さくすることで空気抵抗の少ないポジションがとりやすくなる。すなわち集団走行やドラフティング(他の競技者の真後ろについて空気抵抗を軽減する技術)が原則として禁止されているトライアスロンでは、650Cは合理的な選択である。