Als die Tour de France 1903 von der auf eine Auflagensteigerung bedachten Sportzeitung L’Auto (welche sich vom Konkurrenzblatt „Le Vélo“ abgespalten hatte und dieses letztlich 1904 verdrängte) gegründet wurde, war sie das erste echte Etappenrennen in der Geschichte des Radsports. Henri Desgrange, Chefredakteur von L’Auto, war bis zu seinem Tod 1940 Tour-Direktor und verantwortlich für das 1919 eingeführte Gelbe Trikot und die Einführung der Bergwertung 1933. Die Gangschaltung wurde erst 1937, dank dem technischen Neuerungen aufgeschlosseneren Co-Direktor und späteren Direktor Jacques Goddet, erlaubt.

Heute liegt die Organisation des Rennens bei der Amaury Sport Organisation (ASO), deren Chef seitdem offiziell die oberste Kontrolle über die Tour ausübt.

Die erste Tour de France 1903 verfügte über ein Teilnehmerfeld von 60 Fahrern, führte über sechs Etappen mit insgesamt 2.428 km (durchschnittliche Tagesdistanz von über 400 km!) und versprach ein Preisgeld für den Sieger von 6.075 französischen Francs. Bei der Tour de France 2020 standen 22 Teams à 8 Fahrer am Start, welche 21 Etappen mit insgesamt 3.483.2 km (durchschnittliche Tagesdistanz von ca. 166 km) bewältigen und um ein Preisgeld von insgesamt 2.293.000 Euro kämpfen.

Die Gesamtlänge der Tour stieg zwischenzeitlich bis auf 5.500 km, während dank einer gleichzeitigen Erhöhung der Anzahl Etappen von sechs auf elf (1905), fünfzehn (1910), achtzehn (1925) und sogar vierundzwanzig (1931) die Länge der einzelnen Etappen stetig verkürzt wurde. Gleichzeitig wurde auch die Anzahl Ruhetage (ab 1906 regelmäßig nach jeder Etappe) verringert. Seit den 1950er-Jahren wird die Tour de France weitgehend in ihrer heutigen Gestalt ausgetragen.

Als heroische Epoche der Tour muss rückblickend die Zeit vor dem ersten Weltkrieg bezeichnet werden. Dies sowohl aufgrund der aus heutiger Sicht unglaublichen Tagesdistanzen, wie auch aufgrund der sehr bescheidenen technischen Ausstattung der Rennräder und der unzureichenden Qualität der Strassen. Die Skulptur „Le Géant du Tourmalet“ erinnert an die erste Überquerung des Col du Tourmalet im Jahre 1910, dem damals höchsten französischen Pass, der mit dem Fahrrad erklommen werden konnte – auf abenteuerlichen Viehwegen und ohne Gangschaltung!

Eine Reihe von Skandalen begleitete die Tour de France, kurz auch „Le Tour“ genannt, seit jeher. War es 1904 noch die im Ausschluss der ersten Vier des Gesamtklassements gipfelnde unerlaubte Benutzung der Eisenbahn, so führten die Fahrer bereits 1924 Chloroform, Kokain und eine Pille namens Dynamit in ihren Trikottaschen mit. Der erste Dopingtest wurde 1966 durchgeführt und während der Tour 1998 erlebte der Radsport aufgrund der sogenannten Festina-Affäre (systematische, flächendeckende Dopingpraxis im Team Festina) eine schwere Glaubwürdigkeitskrise. Trotz viel Protest (ARD und ZDF brachen 2007 nach einem Dopingskandal die Übertragung ab und verzichteten 2008 nach einem erneuten Fall dauerhaft auf die Übertragung der Tour; Kontrollen wurden konsequenter durchgeführt; positiv getesteten Fahrern wurde nachträglich der Sieg aberkannt) werden bis heute leider immer wieder Dopingfälle bekannt.

Bereits 1999 sagte der Präsident des Internationalen Radsportverbandes (UCI) Hein Verbruggen:
„Wenn die Leute damit zufrieden wären, dass die Tour de France mit 25 km/h gefahren wird, gäbe es kein Doping-Problem. Wenn man aber 42 km/h will, gibt es nur einen einzigen Weg, das zu erreichen: Mit Doping.“

Tatsächlich nahm die Durchschnittsgeschwindigkeit des Rennens im Laufe der Jahre kontinuierlich zu. Von 25,67 km/h (1903) stieg sie auf 30 km/h (1934) und 35 km/h (1956). 2005 wurde die bisher schnellste Durchschnittsgeschwindigkeit mit 41,65 km/h (von Lance Armstrong) erreicht. Allerdings darf dabei nicht vergessen werden, dass die Etappen kürzer, das Material technisch ausgeklügelter und die Strassenverhältnisse besser geworden sind.