在1896年第1届奥运会上，自行车项目就被列入正式比赛项目。在奥运会发展的初期阶段，只有场地、公路两个分项的比赛。而且在小项的比赛距离和成绩统计上变化较大。在20世纪20～40年代，场地、公路自行车比赛设项都相对趋于规范；20世纪50年代之后，国际自盟对奥运会自行车比赛的项目设置、竞赛方法进一步规范化。同时，在奥运会上增设了赛事质量高、受观众喜爱的、比较成熟的竞赛项目，如：山地越野赛、小轮车项目。从奥运会自行车设项表中可以看到，当代奥运会自行车比赛既有传统项目，也有现代新兴项目，并且比赛项目和竞赛方法更加规范化和标准化
奥运会自行车项目有场地自行车、公路自行车、山地自行车、自由式小轮车和小轮车竞速5个分项，22个小项。
其中场地自行车12个小项：团体竞速赛（男子/女子）、个人竞速赛(争先赛) (男子/女子)、凯琳赛(男子/女子)、团体追逐赛（男子/女子）、全能赛（男子/女子）、麦迪逊赛(男子/女子)；公路自行车4个小项：公路赛（男子/女子） 、个人计时赛(男子/女子)；山地自行车2个小项：越野赛（男子/女子）；自由式小轮车2个小项：公园赛（男子/女子）；小轮车竞速2个小项：竞速赛（男子/女子）。
奥运会自行车馆的天窗是由多个三角形的金属板拼接而成的，呈现出灰色金属质感。整个天窗呈现出弧形，上方略微凸起，外观非常现代化。日光透过天窗可以照到内部自行车馆，使得馆内明亮开阔。同时，天窗还通过优化设计保证了馆内温度与湿度的合理控制，并且能够承受较强的风压和雨水冲刷，具有优异的防水性能。总的来说，奥运会自行车馆的天窗既具有美观大气的外观，又能够满足馆内自行车比赛的相关需求。
