Das wichtigste und prestigeträchtigste WM-Rennen ist das Straßenrennen. 1994 wurde als zweite Disziplin das Zeitfahren eingeführt. Zuvor gab es von 1962 bis 1994 ein Vierer-Mannschaftszeitfahren über 100 km.
Der Straßenweltmeister wird durch ein Eintages-Rundstreckenrennen ermittelt. Der WM-Parcours besteht aus einer zumeist anspruchsvollen Runde, die je nach Länge 10 bis 20 mal befahren wird, so dass sich eine Gesamtstrecke von über 250 km ergibt.
Bis Mitte der 90er Jahre wurde die WM im August, wenige Wochen nach der Tour de France, ausgetragen. Seitdem findet das Rennen kurz vor Ende der Straßensaison Anfang Oktober statt. Der derzeitige Termin ist nicht unumstritten, da viele Radrennfahrer ihre Saison zu diesem späten Zeitpunkt schon beendet haben.
Der amtierende Weltmeister hat das Recht, in der jeweiligen Saison das Trikot des Weltmeisters zu tragen, weiß mit Regenbogenstreifen um die Brust.
Für die Nationen die sich durch die Nationenwertung nicht qualifizieren konnten gilt:
| * | 3 Fahrer in der Einzelwertung der ProTour | 3 Startplätze
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| * | 2 Fahrer in der Einzelwertung der ProTour | 2 Startplätze
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| * | 1 Fahrer in der Einzelwertung der ProTour | 1 Startplatz (Estland, Finnland, Norwegen, Portugal, Ungarn, Luxemburg, Kanada)
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| * | 1 Fahrer unter den Top 5 der Africa Tour | 1 Startplatz
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| * | 1 Fahrer unter den Top 20 der America Tour | 1 Startplatz (Kuba, Costa Rica)
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| * | 1 Fahrer unter den Top 5 der Asia Tour | 1 Startplatz
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| * | 1 Fahrer unter den Top 200 der Europe Tour | 1 Startplatz (u.a. Weißrussland)
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| * | 1 Fahrer unter den Top 5 der Oceania Tour | 1 Startplatz
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| Jahr
| Austragungsort
| Weltmeister (Profis)
| Weltmeister (Amateure)
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| 1921 | Kopenhagen, Dänemark | | Bild:Flag of Sweden.svg Gunnar Sköld
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| 1922 | Liverpool, Großbritannien | | Bild:Flag of the United Kingdom.svg David Marsh
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| 1923 | Zürich, Schweiz | | Bild:Flag of Italy.svg Luigi Ferrario
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| 1924 | Paris, Frankreich | | Bild:Flag of France.svg André Leducq
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| 1925 | Apeldoorn, Niederlande | | Bild:Flag of Belgium.svg Henri Hoevenaers
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| 1926 | Mailand - Turin, Italien | | Bild:Flag of France.svg Octave Dayen
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| 1927 | Nürburgring, Deutschland
| Bild:Flag of Italy.svg Alfredo Binda | Bild:Flag of Belgium.svg Jean Aerts
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| 1928 | Budapest, Ungarn
| Bild:Flag of Belgium.svg Georges Ronsse | Bild:Flag of Italy.svg Allegro Grandi
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| 1929 | Zürich, Schweiz
| Bild:Flag of Belgium.svg Georges Ronsse | Bild:Flag of Italy.svg Pierino Bertolazzo
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| 1930 | Lüttich, Belgien
| Bild:Flag of Italy.svg Alfredo Binda | Bild:Flag of Italy.svg Giuseppe Martano
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| 1931 | Kopenhagen, Dänemark
| Bild:Flag of Italy.svg Learco Guerra | Bild:Flag of Denmark.svg Henry Hansen
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| 1932 | Rom, Italien
| Bild:Flag of Italy.svg Alfredo Binda | Bild:Flag of Italy.svg Giuseppe Martano
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| 1933 | Monthlery, Frankreich
| Bild:Flag of France.svg Georges Speicher | Bild:Flag of Switzerland.svg Paul Egli
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| 1934 | Leipzig, Deutschland
| Bild:Flag of Belgium.svg Karel Kaers | Bild:Flag of the Netherlands.svg Kees Pellenaers
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| 1935 | Florette, Belgien
| Bild:Flag of Belgium.svg Jean Aerts | Bild:Flag of Italy.svg Ivo Mancini
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| 1936 | Bern, Schweiz
| Bild:Flag of France.svg Antonin Magne | Bild:Flag of Switzerland.svg Edgar Buchwalder
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| 1937 | Kopenhagen, Dänemark
| Bild:Flag of Belgium.svg Eloi Meulenberg | Bild:Flag of Italy.svg Adolfo Leoni
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| 1938 | Valkenburg, Niederlande
| Bild:Flag of Belgium.svg Marcel Kint | Bild:Flag of Switzerland.svg Hans Knecht
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| Jahr
| Austragungsort
| Weltmeister (Profi) Straße
| Weltmeister (Amateure) Straße
| Weltmeisterin
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| 1946
| Zürich, Schweiz
| Bild:Flag of Switzerland.svg Hans Knecht
| Bild:Flag of France.svg Henri Aubry
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| 1947
| Reims, Frankreich
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Theofiel Middelkamp
| Bild:Flag of Italy.svg Alfio Ferrari
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| 1948
| Valkenburg, Niederlande
| Bild:Flag of Belgium.svg Briek Schotte
| Bild:Flag of Sweden.svg Harry Snell
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| 1949
| Kopenhagen, Dänemark
| Bild:Flag of Belgium.svg Rik van Steenbergen
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Henk Vaanhof
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| 1950
| Moorslede, Belgien
| Bild:Flag of Belgium.svg Briek Schotte
| Bild:Flag of Australia.svg Jack Hoobin
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| 1951
| Varese, Italien
| Bild:Flag of Switzerland.svg Ferdi Kübler
| Bild:Flag of Italy.svg Gianni Ghidini
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| 1952
| Luxemburg
| Bild:Flag of Germany.svg Heinz Müller
| Bild:Flag of Italy.svg Luciano Giancolla
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| 1953
| Lugano, Schweiz
| Bild:Flag of Italy.svg Fausto Coppi
| Bild:Flag of Italy.svg Ricardo Filippi
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| 1954
| Solingen, BR Deutschland
| Bild:Flag of France.svg Louison Bobet
| Bild:Flag of Belgium.svg Emile van Cauter
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| 1955
| Frascati, Italien
| Bild:Flag of Belgium.svg Stan Ockers
| Bild:Flag of Italy.svg Sante Ranucci
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| 1956
| Ballerup, Dänemark
| Bild:Flag of Belgium.svg Rik van Steenbergen
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Frans Mahn
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| 1957
| Waregem, Belgien
| Bild:Flag of Belgium.svg Rik van Steenbergen
| Bild:Flag of Belgium.svg Louis Proost
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| 1958
| Reims, Frankreich
| Bild:Flag of Italy.svg Ercole Baldini
| Bild:Flag of East Germany.svg Gustav-Adolf Schur
| Bild:Flag of Luxembourg.svg Elsy Jacobs
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| 1959
| Zandvoort, Niederlande
| Bild:Flag of France.svg André Darrigade
| Bild:Flag of East Germany.svg Gustav-Adolf Schur
| Bild:Flag of Belgium.svg Yvonne Reynders
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| 1960
| Sachsenring, DDR
| Bild:Flag of Belgium.svg Rik van Looy
| Bild:Flag of East Germany.svg Bernhard Eckstein
| Bild:Flag of the United Kingdom.svg Beryl Burton
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| 1961
| Bern, Schweiz
| Bild:Flag of Belgium.svg Rik van Looy
| Bild:Flag of France.svg Jean Jourden
| Bild:Flag of Belgium.svg Yvonne Reynders
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| 1962
| Saló, Italien
| Bild:Flag of France.svg Jean Stablinski
| Bild:Flag of Italy.svg Renato Bongioni
| Bild:Flag of Belgium.svg Marie-Rose Gaillard
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| 1963
| Ronse, Belgien
| Bild:Flag of Belgium.svg Benoni Beheyt
| Bild:Flag of Italy.svg Flaviano Vicentini
| Bild:Flag of Belgium.svg Yvonne Reynders
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| 1964
| Sallanches, Frankreich
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Jan Janssen
| Bild:Flag of Belgium.svg Eddy Merckx
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Em. Sonka
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| 1965
| Lasarte, Spanien
| Bild:Flag of the United Kingdom.svg Tom Simpson
| Bild:Flag of France.svg Jacques Botherel
| Bild:Flag of East Germany.svg Elfriede Eicholz
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| 1966
| Nürburgring, BR Deutschland
| Bild:Flag of Germany.svg Rudi Altig
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Evert Dolman
| Bild:Flag of Belgium.svg Yvonne Reynders
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| 1967
| Heerlen, Niederlande
| Bild:Flag of Belgium.svg Eddy Merckx
| Bild:Flag of the United Kingdom.svg Graham Webb
| Bild:Flag of the United Kingdom.svg Beryl Burton
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| 1968 1
| Imola, Italien
| Bild:Flag of Italy.svg Vittorio Adorni
| Bild:Flag of Italy.svg Vittorio Marcelli
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Cor. Hage
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| 1969 1
| Zolder, Belgien
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Harm Ottenbros
| Bild:Flag of Denmark.svg Leif Mortensen
| Bild:Flag of the United States.svg A. Mcelmury
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| 1970
| Leicester, Großbritannien
| Bild:Flag of Belgium.svg Jean-Pierre Monsere
| Bild:Flag of Denmark.svg Jörgen Schmidt
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Anna Konkina
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| 1971
| Mendrisio, Schweiz
| Bild:Flag of Belgium.svg Eddy Merckx
| Bild:Flag of France.svg Régis Ovion
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Anna Konkina
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| 1972 2
| Gap, Frankreich
| Bild:Flag of Italy.svg Marino Basso
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Hennie Kuiper
| Bild:Flag of France.svg Geneviève Gambillon
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| 1973
| Montjuic, Spanien
| Bild:Flag of Italy.svg Felice Gimondi
| Bild:Flag of Poland (bordered).svg Ryszard Szurkowski
| Bild:Flag of the Netherlands.svg N. Vandenbroeck
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| 1974
| Montréal, Kanada
| Bild:Flag of Belgium.svg Eddy Merckx
| Bild:Flag of Poland (bordered).svg Janusz Kowalski
| Bild:Flag of France.svg Geneviève Gambillon
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| 1975
| Yvoir, Belgien
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Hennie Kuiper
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Adrianus Gevers
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Tr. Fopma
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| 1976 2
| Ostuni, Italien
| Bild:Flag of Belgium.svg Freddy Maertens
| Bild:Flag of Sweden.svg Bernt Johansson
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Cor. Hage
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| 1977
| San Cristóbal, Venezuela
| Bild:Flag of Italy.svg Francesco Moser
| Bild:Flag of Italy.svg Claudio Corti
| Bild:Flag of France.svg Josianne Bost
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| 1978
| Nürburgring, BR Deutschland
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Gerrie Knetemann
| Bild:Flag of Switzerland.svg Gilbert Glaus
| Bild:Flag of East Germany.svg Beate Habetz
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| 1979
| Valkenburg, Niederlande
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Jan Raas
| Bild:Flag of Italy.svg Gianni Giacomini
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Petra De Bruin
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| 1980 2
| Sallanches, Frankreich
| Bild:Flag of France.svg Bernard Hinault
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Sergej Suchorutschenkow
| Bild:Flag of the United States.svg Beth Heiden
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| 1981
| Prag, ČSSR
| Bild:Flag of Belgium.svg Freddy Maertens
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Andrej Vedernikow
| Bild:Flag of Germany.svg Ute Enzenauer
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| 1982
| Goodwood, Großbritannien
| Bild:Flag of Italy.svg Giuseppe Saronni
| Bild:Flag of East Germany.svg Bernd Drogan
| Bild:Flag of the United Kingdom.svg Mandy Jones
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| 1983
| Altenrhein, Schweiz
| Bild:Flag of the United States.svg Greg Lemond
| Bild:Flag of East Germany.svg Uwe Raab
| Bild:Flag of Sweden.svg Marianne Berglund
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| 1984 2
| Barcelona, Spanien
| Bild:Flag of Belgium.svg Claude Criquielion
| Bild:Flag of the United States.svg Alexi Grewal
| Bild:Flag of the United States.svg Conny Carpenter-Phinney
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| 1985
| Giavera Montello, Italien
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Joop Zoetemelk
| Bild:Flag of Poland (bordered).svg Lech Piasecki
| Bild:Flag of France.svg Jeannie Longo
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| 1986
| Colorado Springs, USA
| Bild:Flag of Italy.svg Moreno Argentin
| Bild:Flag of East Germany.svg Uwe Ampler
| Bild:Flag of France.svg Jeannie Longo
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| 1987
| Villach, Österreich
| Bild:Flag of Ireland.svg Stephen Roche
| Bild:Flag of France.svg Richard Vivien
| Bild:Flag of France.svg Jeannie Longo
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| 1988 2
| Ronse, Belgien
| Bild:Flag of Italy.svg Maurizio Fondriest
| Bild:Flag of East Germany.svg Olaf Ludwig
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Monique Knol
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| 1989
| Chambéry, Frankreich
| Bild:Flag of the United States.svg Greg Lemond
| Bild:Flag of Poland (bordered).svg Joachim Halupczok
| Bild:Flag of France.svg Jeannie Longo
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| 1990
| Utsunomiya, Japan
| Bild:Flag of Belgium.svg Rudy Dhaenens
| Bild:Flag of Italy.svg Mirko Gualdi
| Bild:Flag of France.svg Catherine Marsal
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| 1991
| Stuttgart, Deutschland
| Bild:Flag of Italy.svg Gianni Bugno
| Bild:Flag of the Soviet Union.svg Wiktor Rjaksinski
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Leontien Zijlaard-van Moorsel
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| 1992 2
| Benidorm, Spanien
| Bild:Flag of Italy.svg Gianni Bugno
| Bild:Flag of Italy.svg Fabio Casartelli
| Bild:Flag of the United States.svg Kathryn Watt
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| 1993
| Oslo, Norwegen
| Bild:Flag of the United States.svg Lance Armstrong
| Bild:Flag of Germany.svg Jan Ullrich
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Leontien Zijlaard-van Moorsel
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| 1994
| Agrigent, Italien
| Bild:Flag of France.svg Luc Leblanc
| Bild:Flag of Norway.svg Alex Pedersen
| Bild:Flag of Norway.svg Monica Valvik
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| 1995
| Bogotá, Kolumbien
| Bild:Flag of Spain.svg Abraham Olano
| Bild:Flag of the Netherlands.svg Danny Nelissen
| Bild:Flag of France.svg Jeannie Longo
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