ガソリンエンジン自動車が普及し始めた頃の性能が蒸気自動車や電気自動車よりも劣っていました。特に、始動トルクが小さくて低速性能が悪くアクセル・クラッチ・減速ギヤ切替をしなければならないガソリン車の操作性は最悪だったようで、それに加えてトランスミッションの故障も多かったため敬遠されていたようで、ガソリンエンジン車の唯一の利点は航続距離の長さだった。
そんな中、内燃機関→発電器→整流器→蓄電池→電動機のシリアルハイブリッド形式が道路も含めて開発されたが、機械工作の精度が向上したため「軽量高信頼性のトランスミッション」や「ノンクラッチ車」が登場したので、「複数の動力を制御する複雑さ」「内燃車と電気車のシステムを合わせた重量の問題」などからハイブリッドカーは廃れていった。
1997年にトヨタ・プリウスが市販されてから、多くのハイブリッドカーが公道を走るようになってきた。発電も含めてガソリンを用いるので基本的には充電などは必要なうく、ガソリンスタンドでの給油だけで走行が続けられることから、新たなインフラ整備を行う必要がなかった点もハイブリッドカーが普及の後押しとなった。また、夜間電力などの利用で有害物質やCO2の排出と運行コストの低減が期待できることから、家庭用電源による充電機能を追加したプラグインハイブリッドカーの開発進んでいて、複数の自動車メーカーから発表されている。
環境負荷の低い自動車として「電気自動車」「水素自動車」「燃料電池車」が排気もクリーンでエネルギー効率が良いが、製造コストが高い上に「充電時間が長い」「常温で気体である水素の充填量が増やせない」「水素充填のためのインフラ整備が大変」などの多くの問題を抱えており、いまだ開発途上にある。
ハイブリッド車の補助動力の蓄積には、二次電池以外にキャパシタや圧縮空気、フライホイールなども試験運用されているが、エネルギー蓄積量や製造コストの面から乗用車としては二次電池を用いるのが一般的なのが現状である。ただ、二次電池は充電／放電のエネルギー損失が大きく反応が遅いことから、ハイブリッド建設機械やハイブリッドトラックの一部には高性能キャパシタが使われていることが多い。
ハイブリッドカーは電池とモータを積んでいるという特徴を生かして、最近ではさらに電気自動車寄りに進化させた発展型のハイブリッドカーが開発され始めている。例えば、電池式電気自動車とハイブリッドカーの利点を合わせた「プラグインハイブリッドカー」や架線式電気自動車（トロリーバス）とハイブリッドバスの利点を合わせた架線式ハイブリッドトロリーバスなどが良い例である。