Αν και πολλά συστήματα για την επιβράδυνση ενός τροχού σε ένα όχημα έχουν σχεδιαστεί και εφαρμοστεί κατά τη διάρκεια περισσότερο από έναν αιώνα, κανένας σχεδιασμός δεν είναι πιο διαδεδομένος σήμερα από το δισκόφρενο. Ένα σύστημα δισκόφρενου χρησιμοποιεί έναν ρότορα, συνήθως κατασκευασμένο από σύνθετα υλικά όπως σίδηρο, κεραμικό, άνθρακα και Kevlar, που στερεώνεται σε έναν τροχό και επιβραδύνεται χρησιμοποιώντας μια δαγκάνα που αναγκάζει τα τακάκια των φρένων να έρχονται σε επαφή με το δίσκο και από τις δύο πλευρές ταυτόχρονα. Τα συστήματα δισκόφρενου χρησιμοποιούνται εκτενώς σε αυτοκίνητα, μοτοσικλέτες, ποδήλατα και άλλα οχήματα που κινούνται με αέριο και ανθρωποκίνητα.
Τα δισκόφρενα αναπτύχθηκαν ήδη στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, αλλά τα ελαττώματα του σχεδιασμού απέτρεψαν τα συστήματα φρένων δίσκου να εισέλθουν στην κύρια χρήση. Το πιο δύσκολο πρόβλημα για να ξεπεραστεί ήταν η μεταφορά θερμότητας ή η αδυναμία του δίσκου να διανείμει αποτελεσματικά τη θερμότητα τριβής. Αυτό το πρόβλημα ονομάστηκε fade fade και ήταν αρκετά διαδεδομένο στα πρώτα μοντέλα δισκόφρενων. Επιπλέον, επειδή οι δρόμοι εκείνη την εποχή ήταν πρωτόγονοι και μη ασφαλτοστρωμένοι, η βρωμιά και η σκόνη έρχονταν συχνά σε επαφή με το σύστημα φρένων δίσκου, μειώνοντας την ισχύ και την αποτελεσματικότητα του φρένου και συχνά οδηγώντας σε πρόωρη φθορά των επιμέρους εξαρτημάτων.
Αυτά τα προβλήματα τελικά επιλύθηκαν με τη χρήση σύνθετων υλικών που κατανέμουν τη θερμότητα πιο αποτελεσματικά και ήταν λιγότερο επιρρεπή στη γρήγορη φθορά. Άλλες μέθοδοι επίλυσης των προβλημάτων θερμότητας και βρωμιάς περιελάμβαναν τη διάνοιξη οπών στον ίδιο τον ρότορα, που επέτρεπε τη θερμότητα να διασκορπιστεί πιο αποτελεσματικά και η βρωμιά και η βρωμιά να περάσουν χωρίς να επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό η απόδοση του φρένου.
Προκειμένου να ενεργοποιηθούν τα τακάκια των φρένων και να πιέζονται πάνω στον ρότορα με σημαντική δύναμη για να επιβραδύνει τον τροχό, έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι. Οι μοχλοί που ενεργοποιούνται με καλώδιο είναι συνηθισμένοι στα ποδήλατα, όπου δεν χρειάζονται τεράστια ποσά δύναμης για να επιβραδύνει το όχημα. Σε αυτοκίνητα, μοτοσικλέτες, ακόμη και σε πολλά ποδήλατα, χρησιμοποιούνται υδραυλικά συστήματα για τη μεταφορά ισχύος από το μοχλό ή το πεντάλ του φρένου στη δαγκάνα του φρένου. Αυτά τα συστήματα υδραυλικών δισκόφρενων χρησιμοποιούν ένα παχύρρευστο υγρό, συνήθως ένα λάδι ή άλλο παχύρρευστο υγρό, που περιέχεται σε γραμμές αρκετά άκαμπτες ώστε να συγκρατούν τη δύναμη του κινούμενου υγρού. Όταν ενεργοποιείται ο μοχλός ή το πεντάλ του φρένου, το λάδι ή το υγρό ωθείται στη δαγκάνα του φρένου, το οποίο με τη σειρά του χρησιμοποιεί μια σειρά εμβόλων για να ωθήσει τα τακάκια στον ρότορα. Άλλα συστήματα ενεργοποίησης περιλαμβάνουν πνευματικά συστήματα και ηλεκτρομαγνητικά συστήματα, και τα δύο τείνουν να είναι πιο πολύπλοκα αλλά εξίσου αποτελεσματικά.