자전거는 계속해서 진화하기 시작했고 또한 철강 산업의 발전에 따라서 자전거의 차체도 가볍고 단단하게 만들어 지기 시작했다. 또한 1886년 독일의 만네스만Mannessman 형제가 이음매 없는 차체를 제작할 수 있는 강관 공법을 개발해서 자전거의 차체 무게는 더욱 가볍고 강하게 제작된다.
이렇게 차체는 나날이 발전하고 있었지만 자전거의 타이어는 변화가 거의 없어 울퉁불퉁한 길을 지나 갈 때 승차감이 여전히 좋지 않았다. 1839년 미국의 철물점 주인이었던 찰스 굿이어Charles Goodyear는 우연히 유황이 섞인 천연고무를 난로 위에 둔 채 외출하게 되었는데 돌아와서 보니 단단하고 탄력 있는 고무가 되어 있는 것을 발견하게 되었다. 이렇게 해서 고무는 다양한 산업분야에서 사용된다 (후에 굿이어의 아들인 찰스 굿이어 주니어의 딸이 자동차에 부착된 고무를 보고 피곤하다(tire)말이 했는데 그것이 곧 명칭으로 됐다고 한다)
이후 외아들에 대해 끔찍한 사랑을 보였던 영국 수의사 존 보이드 던롭(1840~1921)은 어느 날, 영국의 작은 도시 벨파스트에 살던 10살 아들 조니가 삼륜자전거를 타고 놀다가 넘어져 얼굴을 심하게 다쳤다. 당시의 자전거의 모든 바퀴는 무쇠로 만들어졌거나 나무바퀴 위에 무쇠를 씌운 것뿐이었다. 때문에 작은 돌멩이에 부딪히기만 해도 크게 흔들리기 일쑤여서 자주 사고가 났다.
사랑하는 아들의 상처를 본 던롭은 안전한 타이어가 있어야겠다고 생각했다. 고민하던 던롭에게 떠오른 생각은 '말랑말랑한 고무를 입히면 어떨까'하는 것이었다. 마침 집에서 쓰던 고무호스가 눈에 띄어 나무바퀴의 무쇠를 벗겨내고 그것을 씌워보았다. 그러나 신통치 않았다. 덜덜거림은 조금 줄었지만 불편하기는 마찬가지였다.
고민을 계속하던 어느 날, 조니가 쭈그러진 축구공을 들고 와 팽팽하게 공기를 넣어달라고 했다. 팽팽해진 축구공을 안고 있는 아들의 모습에서 던롭은 아이디어를 얻는다. 자전거 바퀴에 고무를 씌우고 그 속에 공기를 넣어 탄력을 갖도록 하면 좋을 것이란 생각을 하게 된 것이다. 던롭은 곧 실험을 시작했고 결국 공기가 든 최초의 타이어를 만들어 아들의 자전거에 달았다. 탄력이 있어 승차감도 좋고 바퀴도 잘 굴렀다. 1888년 2월 28일의 일이었다.
프랑스의 에두아르 Edouard와 앙드레 Andre 미쉐린Michelin 형제는 고무 공장을 경영하고 있었다. 두 형제는 어느 날 타이어가 펑크 난 자전거를 수리하는데, 림에 부착된 타이어를 제거하고 다시 수리하는 시간만 3시간이 걸리고, 또 접착제를 건조하느라 하루 밤을 지나는 불편함을 발견했다. 마침내 1891년 바퀴에 접착을 사용하지 않고 탈 부착이 간편한 타이어를 개발하게 된다.
1893년에 이탈리아의 조반니 바티스타 피렐리Giovanni Battista Pirelli가 설립한 밀라노의 자전거 공장에서 던롭의 설계를 더욱 발전시켜 힐 모양의 분리형 커버를 발명해서 타이어 교체를 더욱 간편하게 만들었다. 그리고 자전거 경기용 특수 튜브 타이어를 개발하기도 한다.
한편 영국에서는 1887년 프랭크 보든Frank Bowden이라는 변호사가 건강을 위해 의사의 권유로 자전거를 시작한 것이 계기가 되어 자전거 회사를 인수하고 1888년 12월에 롤리 자전거 회사Raleigh Cycling Company를 설립한다 이 회사는 인수 합병 과정을 거쳐서 현재까지도 다이이몬드백Diamondback 이라는 자전거를 생산하고 있다
영국에 거주하는 덴마크 사람인 미카엘 페데르센Mikael Pedersen은 기존에 나왔던 자전거의 디자인과 다른 개념의 삼각형 모양의 자전거를 개발했다.
이 차체에 대한 아이디어는 영국의 위플-머피Whipple-Murphy 다리에서 얻은 것으로 삼각형 구조로 되어 가볍고 견고하며 중량을 고르게 분산할 수 있었다. 이렇게 설계된 차제는 매우 튼튼해서 90Kg의 성인남자가 자전거를 타도 될 정도였으며 심지어 초기 버전은 나무로 만들어지기도 했다.
1899년 페데르센은 더슬리-페데르센 자전거사Dursley-Pdersen Cycle Co., 를 설립하여 크게 성공하지는 못 했지만, 이 때부터 대부분의 자전거가 삼각형으로 프레임을 디자인하게 된다.
독일사람인 이그나즈 슈윈Ignaz Schwinn은 1891년 미국으로 이민가서 1895년 동료인 Adolph Arnold와 시카고에 아널드, 슈윈 앤 컴퍼니Arnold, Schwinn&Company를 설립하고 자전거를 생산한다.
이때부터 미국에서는 시카고가 자전거의 중심 도시로 성장하게 되었고 수많은 자전거 회사들이 자전거를 생산하게 됐고 심지어 1900년대 초에는 한 해 백 만대 이상의 자전거가 생산되기도 했다. 현재 슈윈은 퍼시픽 사이클사에 합병되어 지금도 명맥을 유지하고 있다.
또 다른 주요한 자전거의 발명을 살펴보면 1890년대 프랑스에서는 이미 차체를 알루미늄으로 제작하려는 시도도 있었고 1896년에는 영국의 에드몬드 호킨스가 3단계 디레일러를 개발했는데 이제품은 현대에서도 사용되고 있는 디레일러의 시초가 되었다.
영국의 존 레이놀즈John Reynolds는 다양한 두께의 프레임 튜브 세트를 선보이게 되는데 1935년에 선보인 레이놀즈 531. 브랜드는 자전거 차체의 대명사가 된다.
1896년 독일의 에른스트 삭스Ernst Sachs는 프리휠Freewheel 허브를 개발하였다. 이로 인해 자전거 운전자는 언덕을 내려갈 때 페달을 돌리지 않아도 바퀴가 굴러가며 내려갈 수 있게 되었다. 후에 삭스의 회사는 스람에게 인수되어 현재까지 다양한 자전거 부품을 생산하게 된다.
