Đua xe đạp đường trường xuất hiện lần đầu tiên ở một kì Olympic là tại thế vận hội ở Athens vào năm 1896. Trong đua xe đạp đường trường, các tay đua sẽ cạnh tranh với nhau, và tay đua nào cán đích với thời gian nhanh nhất sẽ là người thắng cuộc.

Ở bộ môn này, số lượng vận động viên của mỗi quốc gia sẽ phụ thuộc vào thứ hạng của quốc gia đó trên BXH của Liên đoàn xe đạp quốc tế. Một quốc gia sẽ được cử tối đa là 5 tay đua, và tối thiểu là 1 tay đua tham dự Olympic.

Đua xe đạp đường trường bao gồm 2 nội dung, đó là xuất phát đồng hàng và tính giờ cá nhân, và mỗi nội dung đều bao gồm các phần thi dành cho cả nam và nữ. Ở nội dung xuất phát đồng hàng, các tay đua sẽ xuất phát cùng lúc với nhau. Mỗi đội tuyển sẽ chọn ra một đội trưởng, và các tay đua khác trong đội sẽ đóng vai trò hỗ trợ cho người đội trưởng đó trên đường đua.

Còn ở nội dung tính giờ cá nhân, các tay đua sẽ xuất phát lần lượt, và khoảng thời gian giữa mỗi lần xuất phát là 90 giây. So với nội dung xuất phát đồng hàng, thì quãng đường mà các tay đua phải hoàn thành ở nội dung tính giờ cá nhân luôn là ngắn hơn rất nhiều.

Những chiếc xe đạp được các tay đua sử dụng ở môn đua xe đạp đường trường chủ yếu được làm từ sợi các bon, vì vậy không những có độ bền cao, chúng còn rất nhẹ để giúp các tay đua luôn có được tốc độ tốt nhất.