El Tour de Francia de 1903 fue la primera competición ciclista por etapas de la historia. Anteriormente se habían realizado competiciones que cubrían enormes distancias, como el recorrido París-Brest-París de 1200 km en 1891 o Burdeos-París de 576 km también en 1891. Sin embargo, fue el periodista francés Géo Lefèvre quién desarrolló la idea de crear una competición por etapas que transcurriera por parte del territorio francés. Lefèvre propuso al director del periódico deportivo L’Auto, Henri Desgrange, crear una competición ciclista para promocionar el diario. Así, el 1 de julio de 1903 el primer Tour de Francia comenzó en Montgeron, cerca de París, donde tomaron la salida 60 ciclistas que cubrieron la etapa inaugural de 467 km hasta Lyon. El recorrido constaba de seis etapas con un total de 2428 km. El francés Maurice Garin fue el vencedor del primer Tour de la historia, completando la prueba a una velocidad de 25 km/h. Recibió un premio de 6075 francos.

Las siguientes ediciones del Tour de Francia estuvieron marcadas por una serie de escándalos que culminaron en la exclusión de los cuatro primeros de la clasificación general del Tour de Francia 1904, en parte como resultado del uso no autorizado de la vía férrea. El período anterior a la Primera Guerra Mundial se ve en retrospectiva como una época heroica, ya que en ese momento se cubrieron regularmente distancias diarias de 400 kilómetros. Desde la perspectiva actual, parece asombroso si se tiene en cuenta el modesto equipo técnico de aquella época y la mala calidad de las carreteras, que solían ser de adoquines. Posteriormente entraron en escena las etapas de montaña. Así, en 1905 se produjo la primera subida al Ballon d’Alsace en los Vosgos. Más tarde, en 1910, se ascendió por primera vez el Tourmalet, en los Pirineos y en 1911 se iniciaron los ascensos a los Alpes. De esta época destacan ciclistas como el belga Philippe Thijs, quien fue el primero en lograr tres victorias en el Tour. Lamentablemente su carrera, como la de muchos ciclistas profesionales en Europa, se vio interrumpida por el estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914, que provocó la suspensión de la competición durante cuatro ediciones. Después de la guerra, el Tour regresó en 1919 con la novedad del maillot amarillopara distinguir al líder de la carrera, en honor del color de las páginas del periódico L’Auto. El ciclista francés Eugène Christophe fue el primer corredor que lució la prenda.⁴​

Originalmente, el Tour de Francia se disputaba de manera individual, y estaba prohibido el trabajo en equipo. Los ciclistas podían optar por contar con patrocinador o no. En 1930 se legalizaron los equipos nacionales.

El número de etapas se incrementó gradualmente a once (1905), quince (1910), dieciocho (1925) y, finalmente, a veinticuatro etapas (1931). La longitud total del Tour continuó aumentando hasta los 5500 kilómetros. Ya en las primeras ediciones el Tour pasó por otros países vecinos de Francia. Así, desde 1905 se empezaron a disputar etapas en Alemania, y en 1906 transcurrió por primera vez por España e Italia. Con el tiempo, se fueron incluyendo etapas de manera regular en todos los vecinos actuales de Francia como Suiza (primera vez en 1913), Bélgica (desde 1947), Luxemburgo (1947), Mónaco (1952) y Andorra (1964). También se han disputado etapas en países no fronterizos con Francia tales como los Países Bajos, Gran Bretaña e Irlanda. En 1933 se introdujo la distinción al mejor escalador y se otorgaron bonificaciones a los ciclistas que alcanzasen los puertos en primer lugar.

En 1936 Jacques Goddet sustituyó a Desgrange en la dirección del Tour de Francia, cargo que ocuparía hasta 1987. Goddet siempre fue favorable a las innovaciones técnicas en las competiciones e introdujo la clasificación por puntos, así como el prólogo al principio de la carrera.

El italiano Gino Bartali ganó con autoridad la edición de 1938,la última antes de la Segunda Guerra Mundial. En la reanudación de 1948 repitió triunfo el veterano escalador de la Toscana y apareció en escena su compatriota Fausto Coppi, Il Campionissimo, quien ganó en 1949 y 1952 siendo un precursor de las técnicas de trabajo en equipo, el entrenamiento y la dieta del ciclista de carretera. Hubo victorias intercaladas de los suizos Kübler y Koblet en 1950 y 51. Tres serían las victorias consecutivas del gran campeón galo Louison Bobet entre el 53 y el 55 como antesala a la época dorada del primer quíntuple campeón de la Ronda Francesa, Jacques Anquetil.