真正实现速度的持续行驶时间的飞跃的是以内燃机为动力的汽车．我们说过蒸汽汽车的缺点,相比之下,内燃机却轻便有力,操作简单,行驶同样的距离要携带燃料的重量轻多了。

1860年,法国人约翰·雷诺制成了气体发动机,并在1863年把这种发动机安装到车上进行了试验．1885年,德国人戈特利布·达姆勒获得了汽油发动机的专利权．第2年他的同胞卡尔·本茨（即生产奔驰车的公司的创始人）就制造了第一辆以汽油发动机为动力的机动三轮车,同年达姆勒制成了时速19 千米的四轮车,自此以后,真正开始了汽车制造业的突飞猛进的发展。

达姆勒制造的第一辆汽车,可以说与现代汽车基本一致了．自达姆勒以后,机车从蒸汽机变为内燃机,飞机由螺旋桨变为喷气式,而汽车基本上还是老样子．实际上,汽车的换代改型并不比飞机的换代改型容易多少．达姆勒的车有一台四冲程汽油发动机和4 个车轮,由后轮驱动,用离合器来切断或接通发动机和车轮间的联系．今天的汽车也是这样,只是部分结构有些改进．在19 世纪末,对达姆勒的汽车做了一些有意义的改进然后才变成今天的汽车．主要的改进如: 将发动机从前后车轴正中间的位置（现在的赛车还是放在此处）,移到了汽车的最前面．这个改变是法国的巴纳尔和鲁巴斯在1893年最早完成的．而齿轮做成的变速装置则是法国人梅代·博雷于1879年发明的,并于1891年首装于巴纳尔的车上．另外,我们知道: 自行车也是后轮驱动的,它的动力传送是靠链条和齿轮,达姆勒的汽车也是这样．但到1895年,法国人多提昂·布顿首先用现在的所有汽车都使用的万向节代替链条传送动力．另一个革命性的变革是对车轮的改进．前面我们说过车轮的重要性,但是,自车轮诞生以来,对它的改进很小,车轮大都是木制的,或者再在上面包一层起保护使用的铜皮什么的．达姆勒的汽车也不例外,他的木制车轮上有层薄铁皮．1888年,英国人邓禄普开始设计橡胶轮胎,到1895年,车轮终于有了革命性的变革,法国人米谢兰兄弟制成了充气轮胎,使得汽车的行驶性能和乘坐的舒适性大为提高．到这个时候,汽车也就基本上成了现代汽车．在这以后,汽车制造者们竞相发展用于专门目的的汽车,同时努力提高汽车的行驶速度和安全性,还在汽车上装上了诸如空调、音响等附属设备,使得乘坐汽车变得越来越舒适．到这个时候,再好的千里马也只有去拉车的份了。

自电力汽车创下105.9 千米的时速后,1902年,一辆蒸汽机汽车赛尔波利创下了120.8 千米的时速的新记录．当然,并不能因为这个就保留它．汽油发动机汽车登场后,法国的德拉克汽车以时速167.5 千米的记录,初次显示汽油车的实力．1906年,由马洛特驾驶的蒸汽汽车斯坦利又夺回记录,它的时速达到了203.8 千米,而且第二年马洛特又继续努力,以至时速达到了 310 千米,但汽车翻到海里去了。

真正时速超过300 千米的是英国的西格雷夫于1927年用＂日光＂号赛车创下的333 千米的记录．此后,著名的马尔科姆·坎坝尔的＂青鸟＂号又连续打破世界记录．在1935年,用著名的罗尔斯·罗伊斯发动机为动力的＂青鸟＂号创造了时速489 千米的记录．这种时速竞赛一直持续到二战以后还在进行．速度记录也越来越高,到后来有人甚至用火箭发动机为动力突破过 1000 千米的时速,但那已经不是通常意义上的汽车了．那些创造速度记录的汽车都不具有实用性,只是为了创造记录而特制的,而且创造记录时行驶的距离也不长．这些汽车大都造价昂贵,汽车外形大都是车头尖尖的,车身做成流线型,看起来像火箭．特别是汽车的轮胎要特制,因为时速超过200 千米后,普通轮胎由于和地面摩擦产生高热,加上路面稍有不平即产生很强的振动而容易破裂．特制的造价昂贵的轮胎往往创造一个速度记录后就报废了。

最重要的一点是: 即使是现在的高速公路,在平原地区的设计时速才120 千米,在山区为80～100 千米,根本无法容忍300 多千米的时速。