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El lugar y la época de la "invención" de la rueda se han atribuido durante mucho tiempo a la civilización mesopotámica.[4][5][6] Sin embargo, esto sigue sin estar claro, ya que las pruebas más antiguas no garantizan la existencia de un verdadero medio de transporte con ruedas o están fechadas de forma demasiado diferente.[7] La invención de la rueda de disco de madera maciza se sitúa en el Neolítico tardío, y puede verse en conjunción con otros avances tecnológicos que dieron lugar a la Edad del Bronce temprana. Esto implica el paso de varios milenios sin rueda incluso después de la invención de la agricultura y de la cerámica, durante el Neolítico precerámico.
La mayoría de los autores estiman que la rueda fue inventada en el V milenio a. C. en Mesopotamia, durante el período de El Obeid (hacia el 4500 a. C.), en la antigua región conocida como Creciente Fértil, inicialmente, con la función de rueda de alfarero.
Posteriormente se empleó en la construcción de carros; se difundió por el Viejo Mundo junto con los carros y los animales de tiro. Usualmente se cree que la rueda migró a Europa y Asia Occidental en el IV milenio a. C., y a la cultura del valle del Indo hacia el III milenio a. C. Sin embargo, la rueda de carro más antigua que se conoce se encontró en Eslovenia.
Barbieri-Baja (2000) aboga por la existencia de vehículos chinos con ruedas alrededor del 2000 a. C., aunque su referencia más antigua data de alrededor del 1200 a. C.
Entre las culturas americanas no prosperó, probablemente por la ausencia de grandes bestias que pudieran tirar de los vehículos, y porque las civilizaciones más avanzadas ocupaban terrenos escarpados. Han sido encontradas ruedas en objetos olmecas identificados como juguetes que datan de alrededor del 1500 a. C.
A veces se atribuye a la cultura Halaf de 6500-5100 a. C. la primera representación de un vehículo con ruedas, pero esto es dudoso, ya que no hay pruebas de que los halafianos utilizaran vehículos con ruedas ni siquiera ruedas de cerámica.[8] Los precursores de las ruedas, conocidos como "tournettes" o "ruedas lentas", se conocían en el Oriente Medio en el quinto milenio antes de Cristo. Uno de los primeros ejemplos se descubrió en Tepe Pardis, Irán, y se fechó entre el 5200 y el 4700 a. C. Estaban hechas de piedra o arcilla y se fijaban al suelo con una clavija en el centro, pero requerían un gran esfuerzo para girar. Las verdaderas ruedas de alfarero, que giran libremente y tienen un mecanismo de rueda y eje "Torno (física)"), fueron desarrolladas en Mesopotamia (Irak) hacia el 4200-4000 a. C.[9] El ejemplo más antiguo que se conserva, que se encontró en Ur (el actual Irak), data de aproximadamente el 3100 a. C.[10] También se han encontrado ruedas en la Civilización del Valle del Indo, una civilización del IV milenio a. C. que abarca zonas de la actual India y Pakistán.[11].
La evidencia indirecta más antigua de movimiento con ruedas se encontró en forma de ruedas de arcilla en miniatura al norte del Mar Negro antes del 4000 a. C. Desde mediados del IV milenio a. C. en adelante, la evidencia se condensa en toda Europa en forma de carros de juguete, representaciones o surcos.[12] En Mesopotamia, las representaciones pictográficas de vagones con ruedas encontradas en tablillas de arcilla en el distrito de Eanna de Uruk, de la civilización sumeria, están datadas en torno al 3500-3350 a. C.[13] En la segunda mitad del IV milenio a. C., aparecieron evidencias de vehículos con ruedas casi simultáneamente en el norte (Cultura de Maikop) y en el sur del Cáucaso y Europa oriental (Cultura de Cucuteni). Las representaciones de un vehículo con ruedas aparecieron entre el 3631 y el 3380 antes de Cristo en la Vasija de arcilla Bronocice excavada en un asentamiento de la Cultura de los vasos de embudo en el sur de Polonia.[14] En la cercana Olszanica&action=edit&redlink=1 "Zwierzyniec (Cracovia) (aún no redactado)"), se construyó una puerta de 2. 2 m de ancho para la entrada de carros; este granero tenía 40 m de largo con 3 puertas, databa de entre 5000 a 7000 años, y pertenecía a la cultura neolítica, de la Cultura de la cerámica de bandas.[15] Las pruebas que se conservan de una combinación de rueda y eje, procedentes de Stare Gmajne, cerca de Liubliana, en Eslovenia, como la «Rueda de madera de las marismas de Liubliana», están fechadas dentro de dos desviaciones estándar en 3340-3030 a. C., y el eje en 3360-3045 a. C.[16] Se conocen dos tipos de rueda y eje del Neolítico temprano europeo; un tipo de construcción de vagón de circumalpinas (la rueda y el eje giran juntos, como en la rueda de los pantanos de Ljubljana), y el de la cultura de Baden en Hungría (el eje no gira). Ambas están fechadas en torno al 3200-3000 a.C.[17] Algunos historiadores creen que hubo una difusión del vehículo con ruedas desde el Cercano Oriente a Europa hacia mediados del IV milenio a.C.[18].
Las primeras ruedas eran simples discos de madera con un agujero para el eje. Algunas de las primeras ruedas se hacían con rodajas horizontales de troncos de árboles. Debido a la estructura irregular de la madera, una rueda hecha con una rodaja horizontal de un tronco de árbol tenderá a ser inferior a una hecha con piezas redondeadas de tablas longitudinales.
La rueda de radios se inventó más recientemente y permitió la construcción de vehículos más ligeros y rápidos. Los primeros ejemplos conocidos de ruedas de radios de madera se encuentran en el contexto de la cultura Sintashta, que data de c. 2000 a. C. cerca del Lago Krivoye. Poco después, las culturas ecuestres de la región del Cáucaso utilizaron durante la mayor parte de los tres siglos carros de guerra con ruedas de radios. Se adentraron en la península griega, donde se unieron a los pueblos mediterráneos existentes para dar lugar, finalmente, a la Grecia clásica tras la ruptura del dominio de la minoica y las consolidaciones lideradas por la Esparta preclásica y Atenas. Los carros celtas introdujeron una llanta de hierro alrededor de la rueda en el I milenio a. C.
En China, se han encontrado huellas de ruedas que datan de alrededor del 2200 a. C. en Pingliangtai, un yacimiento de la Cultura de Longshan.[19] También se encontraron huellas similares en Yanshi, una ciudad de la Cultura de Erlitou, que data de alrededor del 1700 a. C. Las primeras pruebas de ruedas de radios en China proceden de Qinghai, en forma de dos cubos de rueda de un yacimiento fechado entre 2000 y 1500 a. C.[20].
En Gran Bretaña, una gran rueda de madera, de unos 1 m (3,3 pies) de diámetro, fue descubierta en el yacimiento de Must Farm") en Anglia Oriental en 2016. El espécimen, que data de entre el 1100 y el 800 a. C., representa el más completo y antiguo de su tipo encontrado en Gran Bretaña. El cubo de la rueda también está presente. Una espina de caballo encontrada en las cercanías sugiere que la rueda podría haber formado parte de un carro tirado por caballos. La rueda se encontró en un asentamiento construido sobre pilotes en un humedal, lo que indica que el asentamiento tenía algún tipo de vínculo con la tierra firme.[21].