Une fois l'apparition du pneumatique, on développa vers 1890 un système actionné par un levier au guidon et qui permettait de faire coulisser une tige équipée d'une rondelle métallique qui venait frotter contre le pneu.

Lors de l'invention du système de transmission par pignons, il était possible de ralentir par Rétro-pédalage.

Le système de frein à tambour fit aussi son apparition, inventé en 1899, il était cependant très lourd. Utilisé cependant sur les premiers modèles de VTT qui nécessitaient en raison de leur utilisation un freinage très puissant.

Mais ce n'est que dans les années 1910  qu'apparut le freins à patins. Souple, et efficace il est commandé par un levier au guidon qui exerce une tension sur un câble permettant ainsi à deux mâchoires équipées de patins en caoutchouc de venir se resserrer contre les flancs de la jante. C'est toujours ce même système sui équipe les vélos de route d'aujourd'hui.

Cependant, l'apparition de nouveaux matériaux (alu, titane,composite), de nouvelles techniques de fabrication font que les systèmes actuels sont plus puissants et plus souples.

C'est lors de l'apparition d'une nouvelle utilisation du vélo, le Vélo Tout Terrain dans les années 1980, qu'il fallut développer de nouveaux systèmes de freinage bien plus puissant que pour une utilisation route.

Les cantilevers : C'est l'ancien système de freinage développé chez Shimano, les branches sont fixées sur la jante et non plus sur le cadre comme avec des freins traditionnels. Le système est plus rigide, la pressions des patins se trouvent alors plus puissante

1996- Les V-Brakes : Développé par Shimano, c'est le système de freins le plus utilisé. Très puissant, il est encore le système le plus utilisé chez les compétiteurs en cross country. L'utilisation de porte patins acier ou carbone, permet d'augmenter la rigidité et d'utiliser différents types de gomme selon la dureté voulu et le type de jante

1994- Les freins à disques : montés uniquement au départ sur les vélo de compétitions de descente, ils sont désormais proposés sur beaucoup de modèle, ils peuvent être mécaniques ou hydrauliques, posséder un, deux quatre ou six pistons. Leur avantage étant dans le gras d'éviter les effets de bourrage au niveau du cadre et de la fourche. Le réglage est assez délicat sur beaucoup de modèle, les plaquettes de freins pas toujours évidentes à changer, de plus ils nécessitent un moyeu de roue spécifique

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