Typisches Singlespeed Fahrrad für die Stadt mit extravagantem Rostlook und Pedalkäfigen zum leichteren Abbremsen per Hinterradblockierung 

Zu den Anfängen des Fahrrades waren Singlespeedräder ganz normal, gab es doch noch keine Gangschaltungen. Nach und nach verdrängten dann in Deutschland drei Gang Nabenschaltungen der Firma Sachs die Eingangräder, was allerdings durch deren hohen Preis sehr langsam erfolgte. Mit dem Aufkommen der Schaltungen war es untrainierten endlich möglich, auch steilere Passagen vergleichsweise mühelos zu bewältigen, auch wenn sie keinesfalls das heutige Spektrum an Gängen anboten.

Nachdem sich im Massenmarkt die Räder mit Schaltung immer mehr durchsetzten gab es Singlespeed Räder bald nur noch im Bahnrennsport, da hier Gewichtsersparnis und sowie geringst mögliche Reibung durch Schaltung (und Luft etc.) angestrebt werden. Neben dem Bahnrennsport wird es ebenfalls beim Fahrradfußball sowie bei Kunststückvorführungen auf dem Rad eingesetzt.

Typisches Bahnenrad mit einer extrem großen Übersetzung sowie einer Optimierung für den kleinst möglichen Windwiderstand. Um trotz der hohen Übersetzung anfahren zu können ist es üblich, dass die Fahrer anfangs von Betreuern quasi angeschoben werden.  Man sieht das an dem Rad auch keinerlei Bremsen montiert sind, gebremst wird durch langsameres treten, welches aufgrund der Abwesenheit eines Freilaufs, das Rad abbremst.

Fixies
Neben dem Bahnrennsport entdeckten bald, vor allem in den großen Städten, die Fahrradkuriere das Singlespeedfahrrad für sich. Es wurde hier meist, wie auch im Bahnenrennsport als Fixie gefahren, was ein Singlespeedrad ohne Freilauf bezeichnet. Bei einem normalen Rad sorgt der Freilauf dafür, dass nicht konstant mitgetreten werden muss und erst beim vorwärtstreten die Sperrklinken einrasten, sodass das Rad beschleunigt. So muss bei einem Fixie konstant getreten werden, um nicht vom Rad zu fallen. Gerade bei Fahrradkurieren ist es auch üblich ohne zusätzliche Bremsen zu fahren, gebremst wird, indem mit großer Beinkraft die Pedale und somit auch das Hinterrad blockiert wird. Hierbei kommt es dann zu einem (kontrollierten) rutschen des Hinterrades, ähnlich wie beim zu starkem Betätigen einer Hinterradbremse. Da kein Freilauf vorhanden ist, kann das Rad indem man rückwärts tritt, auch rückwärts bewegt werden.

Nach und nach fand es auch immer mehr Anhänger außerhalb der Kurierszene, sodass Fixies heute in großen Städten immer häufiger zu sehen sind. Erkennbar sind diese meist durch grelle Farben oder außergewöhnliche Designs. Fixie begeisterte schätzen diese Radgattung vor allem wegen ihrem Purismus sowie der direkten Verbindung mit dem Fahrrad.  Jede Bewegung die der Fahrer macht, wirkt sich direkt und unmittelbar auf das Rad aus. Aufgrund eines Art Fixie Hypes in den urbanen Gegenden, gibt es diese inzwischen sogar als Bausatz und speziell darauf ausgerichtete Geschäfte. Ein zusätzlicher Reiz des Fixies ist die sportliche Herausforderung sowie dessen Wartungsarmut aufgrund der nicht vorhandenen Schaltung und oft auch fehlenden Bremsen. 

Fixie Fahrrad für die Stadt von der Stange – fast verkehrssicher durch Vorderradbremse, Klingel und Reflektorstreifen am Reifen, darüber hinaus ein durch einen Nabendynamo angetriebenes Licht. 

Die Wahl der Übersetzung
Die Wahl des Ganges bzw. der Übersetzung erfolgt bei einem Singlespeedrad bei der Montage der Komponenten. Je größer das verwendete Zahnrad hinten im Vergleich zum verwendeten Zahnrad vorne ist, desto leichter zu treten wird der (einzige) Gang. Hat das hintere Zahnrad also Beispielsweise 14 Zähne und das vordere 28 Zähne, so ergibt sich eine Übersetzung von zwei, da sich die Kette bei einer Kurbelumdrehung um 28 Zähne bewegt, das Zahnrad hinten aber nur 14 Zähne bietet und sich somit im gleichen Zeitraum zweimal drehen muss. Je größer diese Übersetzung gewählt wird, desto schwerer lässt es sich treten, dafür aber kann auch bei steilen Bergpassagen noch gut mitgetreten werden. Wird die Übersetzung zu klein gewählt, ist das Anfahren zwar sehr einfach und mühelos, bergab oder teilweise sogar schon auf der Ebene stößt man dann aber schnell an eine Geschwindigkeitsgrenze.
Der limitierende Faktor bei der erreichbaren Geschwindigkeit beim Fahren eines Eingangrads liegt in der Trittfrequenz des Fahrers. Gut trainierte Fahrer erreichen Trittfrequenzen von 100 Kurbelumdrehungen pro Minute, Profis sogar etwa 120 Umdrehungen. Aus der Übersetzung und dem Radumfang in Verbindung mit der Trittfrequenz lässt sich dann die theoretisch maximal mögliche Geschwindigkeit errechnen, welche bei einer Übersetzung von zwei bei etwa 31 km/h läge. Läge eine Übersetzung von drei vor, ließen sich beispielsweise schon etwa 47 km/h bei höchster Trittfrequenz erreichen. 


Um bei einem Singlespeed Fahrrad die Kette ausreichend spannen zu können
(wichtig für geringen Verschleiß und Antriebskraft) wird bei „echten“
Singlespeedrädern auf ein horizontales Ausfallende am Hinterrad gesetzt,
welches nach vorne oder hinten geöffnet sein kann und
das Verschieben der Hinterradnabe erlaubt um somit die Kette zu spannen. 

Ist das Ausfallende nicht horizontal sondern vertikal,
wie an fast jeden gewöhnlichen Fahrradrahmen der Fall,
so kann sich mit einem Kettenspannarm geholfen werden.
Oft wird gerade bei Umbauten stattdessen
auch auf ein gewöhnliches Schaltwerk gesetzt,
welche die gleiche Aufgabe übernimmt. 

Übersetzungswechsel
Ist man mit der Übersetzung unzufrieden, so muss entweder am Zahnrad vorne oder hinten, ein Austausch erfolgen. Dieser hat zur Folge, dass die Kettenlänge nicht mehr passt, da sie bei einem Singlespeedrad nicht durch die Gangschaltung automatisch auf Spannung gehalten wird. Somit muss eine andere Kette zum Einsatz kommen. Damit für verschiedene Terrains leicht ein Wechsel der Übersetzung vorgenommen werden kann, werden bei Fixies die Ketten deswegen gerne mit Kettenschlössern gesichert, sodass kein Kettennieter zum Auf- und Zumachen der Kette nötig ist.

Das Verhältnis der beiden Kettenräder zueinander bestimmt wie schwer oder leicht sich ein Singlespeedrad treten lässt, je größer das vordere Kettenrad, desto schwieriger das Anfahren

Vom Singlespeed zum Fixie und vice versa
Gerade im turbulenten Stadtverkehr ist es oft nicht unproblematisch ohne Freilauf zu fahren, kann doch ein einziger Fehler zu einem fatalen Unfall führen. Es ist deshalb gängig geworden oft zumindest eine Bremse zu montieren, um im Notfall bremsen zu können. Zudem gibt es seit einiger Zeit sogenannte Flip Flop Naben, welche auf der einen Seite einen Freilauf besitzen und auf der anderen Seite keinen. Diese ermöglichen es durch eine simple Drehung des Laufrades von einem Fixie auf ein Singlespeedrad zu wechseln und andersherum.

Verkehrsrechtliches
Die Singlespeedräder, welche im Bahnrennsport gefahren werden, entsprechen keinesfalls der Straßenverkehrsordnung in Deutschland, dies gilt auch für die meisten Singlespeedräder in den Ballungszentren.  Bremsen sowie jeglicher zusätzlicher Ballast werden teils als unschick empfunden, was aber in der Szene nicht unumstritten ist. Während über das Fehlen von Reflektoren und Licht noch gestritten werden könnte, sind zwei unabhängig voneinander funktionierende Bremsen unerlässlich. Gerichtsurteile haben klargestellt, dass das Bremsen per blockieren der Pedale nicht als Bremse im eigentlichen Sinn gilt. Ein Unfall auf einem Singlespeedrad, welches nicht der StVo entspricht, kann also im dümmsten Falle ein Wegfallen der Versicherungsleistung nach sich ziehen. Gängig ist auch, dass Fixies von der Polizei wegen Verkehrsuntauglichkeit eingezogen werden und bei wiederholtem vergehen teils sogar dauerhaft beschlagnahmt werden.

Mehr zur verkehrsrechtlichen Problematik bei Starrgangrädern findet sich auf der Webseite des ADFC unter diesem Link.