Tai nạn dường như cũng cổ xưa như là xe hơi. Joseph Cugnot đâm chiếc xe chạy bằng hơi nước "Fardier" vào bức tường vào năm 1769. Tai nạn xe hơi tử vong đầu tiên được ghi lại là Bridget Driscoll vào 17-08-1896 ở Luân Đôn và tai nạn đầu tiên ở Hoa Kỳ là Henry Bliss vào ngày 13-09-1899 ở Thành phố New York.

Xe hơi có hai vấn đề an toàn cơ bản: Người lái phạm lỗi, và bánh xe mất đi sức kéo lúc thắng gấp. Điều khiển tự động đã được đưa ra và thiết kế thành công. Các băng an toàn ngang vai hành khách có thể chịu được cú dừng khẩn cấp với gia tốc 32G (giảm đi khoảng cách an toàn giữa hai xe 64-lần) nếu các đường cao tốc có thể thêm vào một đường ray bằng thép cho việc thắng gấp. Cả hai cải tiến an toàn cho đường xe được nghĩ là quá đắt đối với các chính quyền, mặc dù những cải tiến này có thể tăng đáng kể số lượng xe sử dụng đường cao tốc một cách an toàn.

Các nghiên cứu an toàn sớm nhất tập trung vào tăng sự bảo đảm của thắng và giảm đi sự dễ bắt lửa của hệ thống nhiên liệu. Ví dụ, các khoang máy hiện đại mở ra dưới đáy để hơi nhiên liệu, nặng hơn không khí, có thể thông ra môi trường bên ngoài. Các thắng là thủy lực do đó các hư hỏng thường là rò rỉ chậm chạp, hơn các dây thắng bị đứt đột ngột.Các nghiên cứu có hệ thống về tai nạn xe bắt đầu từ 1958 tại Công ty Ford Motor. Kể từ đó, đa số nghiên cứu đã tập trung vào việc hấp thu năng lượng đụng xe với những tấm có thể phá vỡ được và làm giảm chuyển động của cơ thể con người trong khoang hành khách. Có những thử nghiệm quy chuẩn cho các xe hơi loại mới, như là thử nghiệm EuroNCAP và US NCAP. Cũng có những thử nghiệm bởi các tổ chức khác như là IIHS và được ủng hộ bởi công nghiệp bảo hiểm.

Dù cho các tiến bộ về kỹ thuật, vẫn có số lượng tử vong đáng kể từ tai nạn xe hơi: Khoảng 40.000 người chết hàng năm ở Hoa Kỳ, số lượng tương tự ở châu Âu. Con số này tăng lên hàng năm cùng với sự tăng lên của dân số và việc đi lại nếu như không có biện pháp nào được đưa ra, như tỉ lệ tính trên đầu người và trên từng dặm đi lại giảm xuống đều đặn. Tổng số tử vong dự đoán sẽ tăng gần gấp đôi vào năm 2020. Một con số cao hơn các tai nạn đem lại kết quả là thương tích hay tàn phế vĩnh viễn. Các con số tai nạn cao nhất được thống kê ở Trung Quốc và Ấn Độ. Liên minh châu Âu có một chương trình chặt chẽ để giảm tử vong ở EU phân nửa cho đến năm 2010 và các nước thành viên bắt đầu thi hành các biện pháp đó.