你信不信，人类制造的第一辆汽车走起来与人的步行速度相差无几。
内燃机的发明使现代生活发生了一场革命。早在19世纪初，也就是在石油还未普遍应用时，就已经有人制成用松节油蒸汽或氢气作为燃料的内燃机。1860年，法国发明家勒努瓦制成世界上第一台实用的内燃机。之所以称它为内燃机是相对于燃料在外部燃烧的蒸汽机而言，内燃机的燃料在汽缸内燃烧，产生的气体直接推动发动机活塞。由于内燃机结构紧凑，不像蒸汽机那样庞大，很适宜安装在小型车辆上作为动力。
1876年，德国技师奥托发明了第一台四冲程内燃机。这种发动机的活塞上装有一个飞轮，工作时活塞首先向外运动，将汽油与空气的混合物吸入汽缸，活塞向外运动带动飞轮旋转，飞轮的惯性又使活塞向内回复，压缩油气混合物，然后油气混合物被点火而爆燃，推动活塞再次向外运动；爆燃冲程过后，活塞再次向内运动，使燃烧后的废气排出汽缸。如此不断地循环往复，使发动机保持连续运转。
不久，英国工程师克拉克又对这一内燃机进行了改进，在内燃机上装配2个气缸，当一个汽缸处于回复阶段时，让另一个气缸内的燃料燃烧做功，这样能使输出的动力均匀，功率更加强大，运转也更平稳，称为往复式发动机。我们现在的汽车至少有3个以上气缸，通常都是4缸或6缸。
德国人本茨制造的世界上第一辆三轮汽车1885年，德国工程师本茨制造出世界上第一辆装汽油机的三轮汽车，时速约6km，相当于人步行的速度。此前，另一位德国工程师戴姆勒将一台单缸发动机装到自行车上，制成了世界上第一辆摩托车；后来，他又将这台发动机装到一辆四轮马车上，使它成为世界最早的四轮汽车。
德国工程师戴姆勒制造的世界最早的四轮汽车1892年，德国工程师狄塞尔发明了一种结构更简单的内燃机。他采用更高的压力来压缩气缸里的空气，使得单靠压缩产生的热就能点着燃料，省去了复杂的点火装置。由于可以用沸点较高的柴油作燃料，因此称为柴油机，被广泛用于重型卡车、拖拉机等农业机械和公共汽车、船舶及内燃机车。但通常柴油机噪音较大，排出的污染物也较多。
早期的汽油发动机采用化油器，导致一些汽油没有燃烧尽就排放了出去。20世纪80年代，人们发明了多点燃油喷射器，可以将燃油精确、均匀地喷到每个汽缸中。到了90年代，又发明了顺序多点燃油喷射器，由微电脑分别控制发动机中的每一个燃油喷嘴，使汽油燃烧得比以前更加均匀，燃油效率和输出功率得到了很大的提高，同时极大地抑制了废气的排放。目前，这种电喷发动机已在很多国家（包括中国）得到推广。
近年来又出现了更先进的直喷式发动机，汽油被直接喷射到汽缸里，而不像以前那样先与空气混合。采用这种方法喷射出来的汽油在汽缸里会产生旋转或分层，从而达到更完全、更彻底的燃烧目的。不过，这种直喷式发动机造价很高，而且对燃油的品质要求很严，短时间内还难以普及。