二十世纪，欧洲一些大城市内部已经具备相当规模的铁路网，火车不但承担城市、城乡之间的运输，也开始承担市郊、市内甚至下水道里（英国最早的地铁由蒸汽机车牵引）的通勤任务。
1906年最早出现在美国。这辆动车装用一台150千瓦汽油机,是通过电力传动装置驱动的。车内有91个座席，还有行李间。
20年代美国拥有汽油动车数量已超过 700辆。1913年瑞典制成55千瓦电力传动柴油动车,后来又制出功率为185千瓦同类型的动车,还能挂3～4节附挂车。
2007年，动车组开进了北京站、兴城站。
中国的动车技术时速上升很快，株洲南车集团动车组技术仅用了不到4年就从时速160公里起步到2008年实现时速300公里的大飞跃，后来的试验时速接连突破一个个台阶。
2015年8月它中国出口马来西亚的米轨铁路动车组创下了时速176公里的米轨铁路世界速度之最 。种类发展多，如研制高寒型、城际型如2013年中国首列时速160公里城际动车组下线并准备时速下延以覆盖更多速度带。