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虽然有轮的运货车在5000年前已经出现，独轮车的发明通常会追溯至中国，尽管此说有众多争议。中国独轮车的最早描述在2世纪汉朝墓地壁画及砖墓浮雕中发现[1] 。在四川成都一个年代为118年的墓中壁画，发现绘有推著独轮车的人[2] 。在四川沈府君阙发现年代约为150年的石浮雕，亦刻有推著独轮车的人[3][4] 。二十四孝中便有孝子董永利用名为“鹿车”的独轮车载着父亲到处移动的故事，并描述在山东武梁祠年代为147年的壁画上[5][6] 。但有比以上更早期的证据可以追溯至公元前1世纪及1世纪。在5世纪的后汉书中提及了发生在前30年共挽鹿车的成语故事，故事中鲍宣的妻子与鲍宣一同推著鹿车回乡成亲[2][7][8] 。期后发生在20年，反对篡位者王莽(前45年–23年)的赤眉起义中，赵憙为自己乔装和把其妻子放在他的鹿车上，并声称其妻子十分不适而成功通过暴徒的询问，从而避过危险[2][9] 。

此外，由古代史家陈寿(233年–297年)所著的《三国志》中，指出蜀汉丞相诸葛亮在197年–234年间对独轮车的发明作出贡献[10] 。文中指出诸葛亮在231年发明了木牛流马，并在对曹魏的作战中用作军事供应物品的运输[11] 。裴松之在430年所作的注解中详细描述了木牛流马的设计，它有一个单独大型的中心车轮，在代表牛的木制支架周围有一个轴[11] 。在11世纪，宋朝(960年–1279年)学者高承在其著作《事物纪原》指出他当时的轴向前倾斜的小车（便于拉动），为诸葛亮木牛的直接后代[12] 。此外，高承亦指出三世纪的"流马"独轮车为轴向后倾斜的小车（便于推动）[12] 。

与其后在欧洲中世纪发明不同（车轴在前方用作运送较轻的负载），车轴在中间的中式独轮车令它们负担起重很多的重量[13] 。中国的独轮车通常能够一次负担起六个人的重量，而且它并不是把大量的重量施加在拉动的人或动物上，而是把重量平均分布在拉动者与车轮本身[14] 。由从17世纪欧洲到达中国的来访者中对此十分赞赏，并受到荷兰东印度公司的一位成员范巴澜（Andreas Everardus van Braam Houckgeest）在1797年的著作中（精确描述了其设计及负重大的能力）表达对此的极度关注[15] 。