自転車は18世紀末にドイツで発明されたのちフランスで改良され、ほどなく貴族階級の間でスポーツとして楽しまれるようになりました。その後ヨーロッパからアメリカにわたり、アメリカでも普及。オリンピック第1回大会のアテネ1896大会から正式競技として採用され、以来途切れることなく実施されている数少ない競技の一つです。
自転車レースはプロの世界を中心として発展してきたため、オリンピックの舞台では比較的地味な存在でしたが、1992年バルセロナ大会からプロ選手の参加が可能になり、オリンピックでの注目度がアップしました。1996年アトランタ大会からはマウンテンバイクが、2000年シドニー大会からはトラック種目に日本で発祥したケイリンが、2008年北京大会からはBMXレースがそれぞれ種目に加わり、東京2020大会ではトラック種目でマディソンが、BMX種目でフリースタイルの追加が決定。このように、自転車レースのバリエーションは近年ますます広がりをみせています。女子種目は1984年ロサンゼルス大会で初めて個人ロードレースが採用された後、種目を増やし、2012年ロンドン大会以降男女種目同数実施が実現しています。

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