L'étape suivante dans l'évolution de la bicyclette est celle du vélocipède. D'abord développé en France, il a atteint le sommet de sa popularité vers la fin des années 1860. Le modèle exposé a été fabriqué vers 1869 par Michaux et Cie de Paris, en France (810204). Le vélocipède marque le début d'une évolution continue qui allait aboutir à la bicyclette moderne. Son amélioration la plus importante par rapport à la draisienne était l'ajout de manivelles et de pédales sur la roue avant, ce qui facilitait la propulsion par le vélocipédiste, transmettait plus de puissance à la roue avant et permettait des vitesses sensiblement plus grandes.

Vélocipède de Michaux et Cie, vers 1869. (MSTC)

Sur les modèles plus coûteux, l'utilisation d'un cadre en métal réduisait le poids de la nouvelle bicyclette tout en lui donnant des lignes plus élancées et élégantes. Divers types de freins étaient utilisés selon le fabricant. Dans le cas du vélocipède exposé, un petit frein à spatule sur la roue arrière est relié au guidon et serré par un simple mouvement de rotation. Le vélocipède n'était pas parfait. La rigidité du cadre et les roues cerclées de fer rendaient sa conduite pénible sur les pavés des rues, ce qui lui a valu le surnom de « tape-cul ». De plus, la roue pouvait frotter contre les mollets du conducteur en tournant. C'est pourquoi la plupart des vélocipédistes portaient des bottes, comme le montrent les photographies d'époque.

Le vélocipède fut extrêmement populaire en Europe et en Amérique du Nord. Pierre Lallement, que certains tiennent pour son véritable inventeur, l'a fait breveter aux États-Unis en 1866. Mais, à l'époque, le vélocipède était certainement produit en France par l'ancien employeur de Lallement, Pierre Michaux et famille. Des deux côtés de l'Atlantique, la popularité de la machine gagna rapidement les classes moyennes grandissantes des villes et des campagnes. Au Canada, la vogue du vélocipède fut à son maximum en 1868 et 1869, années où des écoles de conduite se sont ouvertes dans la plupart des grandes villes. Au début de 1869, Halifax comptait au moins cinq pistes de vélocipède. Rien n'indique qu'il y ait eu des fabricants de vélocipèdes au Canada, mais il existe plusieurs témoignages visuels et écrits de machines fabriquées par des particuliers et des exemples canadiens de vélocipèdes en bois construits dans les années 1860 et 1870. En fin de compte, l'une des plus grandes contributions du vélocipède a été la création d'un marché pour les bicyclettes, ce qui allait mener à des machines davantage élaborées et efficaces.