De uitvindingen van het wiel en wielvoertuigen - wagens of karren die worden ondersteund en verplaatst door ronde wielen - hadden een diepgaand effect op de menselijke economie en de samenleving. Als een manier om goederen efficiënt over lange afstanden te vervoeren, zorgden voertuigen op wielen voor de verbreding van handelsnetwerken. Met toegang tot een bredere markt kunnen ambachtslieden zich gemakkelijker specialiseren en kunnen gemeenschappen uitbreiden als er geen noodzaak is om dicht bij voedselproductiegebieden te wonen. In zeer reële zin vergemakkelijkten voertuigen op wielen periodieke boerenmarkten. Niet alle veranderingen die door wielvoertuigen werden veroorzaakt, waren echter goed: met het wiel konden imperialistische elites hun controlebereik uitbreiden en konden oorlogen verder worden gevoerd.
Het was niet alleen de uitvinding van wielen die deze veranderingen hebben veroorzaakt. Wielen zijn het meest bruikbaar in combinatie met geschikte trekdieren zoals paarden en ossen, evenals geprepareerde wegen. De vroegste geplaveide weg die we kennen, Plumstead in het Verenigd Koninkrijk, dateert van ongeveer dezelfde tijd als het stuur, 5.700 jaar geleden. Vee werd ongeveer 10.000 jaar geleden gedomesticeerd en paarden waarschijnlijk ongeveer 5500 jaar geleden.
Voertuigen op wielen waren in heel Europa in gebruik tegen het derde millennium v.Chr., Zoals blijkt uit de ontdekking van kleimodellen van hoogzijdige vierwielige karren in de Donau en Hongaarse vlaktes, zoals die van de site van Szigetszentmarton in Hongarije. Meer dan 20 houten wielen uit het late en laatste Neolithicum zijn ontdekt in verschillende wetlandcontexten in Midden-Europa, tussen ongeveer 3300-2800 v.Chr..
Wielen werden ook uitgevonden in Amerika, maar omdat trekdieren niet beschikbaar waren, waren voertuigen op wielen geen Amerikaanse innovatie. De handel bloeide in Noord- en Zuid-Amerika, net als ambachtspecialisatie, imperialisme en oorlogen, wegenbouw en de uitbreiding van nederzettingen, allemaal zonder voertuigen op wielen: maar er is geen twijfel dat het stuurwiel veel sociale en economische veranderingen heeft veroorzaakt (excuseer de woordspeling) Europa en Azië.
Het vroegste bewijs voor voertuigen op wielen verschijnt gelijktijdig in Zuidwest-Azië en Noord-Europa, ongeveer 3500 v.Chr. In Mesopotamia is dat bewijs afkomstig van afbeeldingen, pictogrammen die vierwielige wagens vertegenwoordigen die zijn aangetroffen op kleitabletten uit de late Uruk-periode van Mesopotamia. Modellen van massieve wielen, gesneden uit kalksteen of gemodelleerd in klei, zijn gevonden in Syrië en Turkije, op locaties die ongeveer een eeuw of twee later dateren. Hoewel de oude traditie de zuidelijke Mesopotamische beschaving eer aandoet met de uitvinding van voertuigen op wielen, zijn wetenschappers tegenwoordig minder zeker, omdat er een bijna gelijktijdige registratie van gebruik in het Middellandse-Zeegebied lijkt te zijn. Geleerden zijn verdeeld over de vraag of dit het resultaat is van de snelle verspreiding van een enkele uitvinding of meerdere onafhankelijke innovaties.
In technologisch opzicht lijken de vroegste wielvoertuigen vierwielig te zijn, zoals bepaald aan de hand van modellen geïdentificeerd in Uruk (Irak) en Bronocice (Polen). Een kar met twee wielen wordt geïllustreerd aan het einde van het vierde millennium v.Chr., In Lohne-Engelshecke, Duitsland (~ 3402-2800 cal BCE (kalenderjaren v.Chr.). De vroegste wielen waren schijven uit één stuk, met een doorsnede ongeveer bij benadering) de spil van de spindel, dat wil zeggen dikker in het midden en dunner naar de randen. In Zwitserland en het zuidwesten van Duitsland werden de vroegste wielen bevestigd aan een roterende as door een vierkante opening, zodat de wielen samen met de as draaiden. Elders in Europa en het Nabije Oosten, de as was vast en recht, en de wielen draaiden onafhankelijk. Wanneer wielen vrij van de as draaien, kan een drayman de kar draaien zonder het buitenwiel te hoeven slepen.
Het oudste bekende bewijs van voertuigen op wielen in Europa komt van de Flintbek-site, een trechterbekercultuur in de buurt van Kiel, Duitsland, gedateerd op 3420-3385 cal BCE. Een reeks parallelle karren werd geïdentificeerd onder de noordwestelijke helft van de lange kruiwagen bij Flintbek, die iets meer dan 65 voet (20 m) lang was en bestond uit twee parallelle sets wielsporen, tot twee voet (60 cm) breed. Elke wielspoor was 5-2 cm breed (5-6 cm), en de spoorbreedte van de wagens werd geschat op 3,5 - 4 ft (1,1 - 1,2 m) breed. Op de eilanden Malta en Gozo zijn een aantal karren gevonden die al dan niet geassocieerd zijn met de bouw van de neolithische tempels daar.
Op Bronocice in Polen, een site van de trechterbeker op 45 km ten noordoosten van Krakau, werd een keramisch schip (een bekerglas) beschilderd met verschillende, herhaalde afbeeldingen van een schema van een vierwielige wagen en juk, als onderdeel van de ontwerp. Het bekerglas wordt geassocieerd met runderbot daterend uit 3631-3380 cal BCE. Andere pictogrammen zijn bekend uit Zwitserland, Duitsland en Italië; twee wagenpictogrammen zijn ook bekend uit het Eanna-district, niveau 4A in Uruk, gedateerd op 2815 +/- 85 v.Chr. (4765 +/- 85 BP [5520 cal BP]), een derde is afkomstig van Tell Uqair: beide sites bevinden zich in wat is vandaag Irak. Betrouwbare data geven aan dat tweewielige en vierwielige voertuigen in het grootste deel van Europa bekend waren vanaf het midden van het vierde millennium v.Chr. Enkele wielen van hout zijn geïdentificeerd uit Denemarken en Slovenië.
Hoewel miniatuurmodellen van wagons nuttig zijn voor de archeoloog, omdat ze expliciete, informatiedragende artefacten zijn, moeten ze ook een specifieke betekenis en betekenis hebben gehad in de verschillende regio's waar ze werden gebruikt. Modellen zijn bekend uit Mesopotamië, Griekenland, Italië, het Karpatenbekken, de Pontische regio in Griekenland, India en China. Complete levensgrote voertuigen zijn ook bekend uit Nederland, Duitsland en Zwitserland, af en toe gebruikt als begrafenisobjecten.
Een uit krijt gesneden wielmodel werd teruggevonden op de late Uruk-site van Jebel Aruda in Syrië. Deze asymmetrische schijf heeft een diameter van 3 in (8 cm) en 1 in (3 cm) dik, en wiel als naven aan beide zijden. Een tweede wielmodel werd ontdekt op de Arslantepe-site in Turkije. Deze schijf van klei had een diameter van 3 inch (7,5 cm) en heeft een centraal gat waar vermoedelijk de as zou zijn gegaan. Deze site bevat ook lokale imitatie van het wiel door de vereenvoudigde vorm van laat Uruk-aardewerk.
Een recent gemeld miniatuurmodel komt van de site van Nemesnádudvar, een vroege bronstijd tot laat-middeleeuwse site gelegen nabij de stad Nemesnádudvar, County Bács-Kiskun, Hongarije. Het model werd ontdekt samen met verschillende aardewerkfragmenten en dierenbotten in een deel van de nederzetting uit de vroege bronstijd. Het model is 10,3 inch (26,3 cm) lang, 5,8 inch (14,9 cm) breed en heeft een hoogte van 2,5 inch (8,8 cm). Wielen en assen voor het model werden niet teruggevonden, maar de ronde voeten waren geperforeerd alsof ze ooit hadden bestaan. Het model is gemaakt van klei gehard met gemalen keramiek en gebakken tot een bruinachtige grijze kleur. Het bed van de wagen is rechthoekig, met rechte korte uiteinden en gebogen randen aan de lange zijde. De voeten zijn cilindrisch; het hele stuk is versierd in gezoneerde, parallelle chevrons en schuine lijnen.
In 2014 meldden archeoloog Natalia Shishlina en collega's het herstel van een gedemonteerde vierwielige full-sized wagen, rechtstreeks gedateerd tussen 2398-2141 cal BCE. Deze Steppe Society uit de vroege bronstijd (met name de East Manych Catacombe-cultuur) in Rusland bevatte het beginner van een oudere man, wiens ernstige goederen ook een bronzen mes en staaf omvatten, en een raapvormige pot.
Het rechthoekige wagenframe had een afmeting van 5,4x2,3 ft (1,65x0,7 m) en de wielen, ondersteund door horizontale assen, hadden een diameter van 1,6 ft (0,48 m). Zijpanelen werden gemaakt van horizontaal geplaatste planken; en het interieur was waarschijnlijk bedekt met riet, vilt of wollen mat. Vreemd genoeg waren de verschillende delen van de wagen gemaakt van een verscheidenheid aan hout, waaronder iep, essen, esdoorn en eik.