Wyścigi rowerowe ewoluowały w ciągu kilku dziesięcioleci od prostych wyścigów szosowych do różnych form wyścigów drogowych i terenowych. Jednym z najszybszych i najbardziej wymagających fizycznie rodzajów wyścigów jest hybrydowy typ wyścigów drogowych i terenowych, zwany wyścigami przełajowymi. Wyścigi przełajowe obejmują specjalny typ roweru, który jest w stanie poradzić sobie z prędkością na drodze, przyczepnością i wibracjami w terenie, a trasy przełajowe to zazwyczaj krótkie pętle i są zróżnicowane pod względem terenu i przeszkód. Wyścig przełajowy trwa zwykle od pół godziny do godziny i obejmuje chodniki, ziemię, strome podjazdy i podjazdy, trawę oraz różne inne wyzwania, z którymi musi się zmierzyć jeździec.
Rowery przełajowe wyglądają bardzo podobnie do rowerów szosowych, ale mają kilka istotnych różnic, które dopasowują rower do rodzaju terenu, na którym będzie jeździć. Na przykład rowery przełajowe są wyposażone w opony z guzowatymi oponami, takie jak rower górski, ale rozmiar opony to 700c, czyli znacznie większy niż rower górski i podobny rozmiarem do opony roweru szosowego. Pozwala to na mniejsze opory toczenia, ale lepszą kontrolę trakcji na zakrętach i na luźnym terenie.
Inną cechą powszechną w rowerach przełajowych jest znacznie ciaśniejsza konstrukcja ramy niż w rowerze szosowym, pozwalająca na większą kontrolę poza drogą, ale nadal pozwalająca na aerodynamiczną pozycję na drodze. Rowery przełajowe są wyposażone w kierownicę opuszczaną podobną do tej, którą można znaleźć w rowerach szosowych. Widelec roweru przełajowego zazwyczaj ma bardziej skośny – lub bardziej stromy kąt – niż widelec roweru szosowego, aby zapewnić większą stabilność na odcinkach terenowych. Rowery przełajowe mają również inne przełożenia niż rowery szosowe. Przerzutki są bardziej odpowiednie do jazdy na rowerze górskim, ale większość rowerów przełajowych stara się znaleźć kompromis między prędkością roweru szosowego a łatwiejszą przerzutką rowerów górskich na strome podjazdy.
Na torach wyścigów przełajowych występują przeszkody, takie jak barierki, które zmuszają jeźdźca do zsiadania z roweru. Jeździec musi następnie przeskoczyć rower na ramieniu i przeskoczyć przez barierę, lub może przeskoczyć przez barierkę, jeśli jest szczególnie uzdolniony. To często dodaje do wyścigu rowerowego unikalną cechę, nieczęstą w innych formach wyścigów: potrzebę wysiadania i biegania. Ponieważ trasy przełajowe mogą również zawierać podbiegi – strome podjazdy, z których większość rowerzystów musi zjechać i podjechać, stąd nazwa – zawodnicy mogą spędzić znaczną ilość czasu wsiadając i wysiadając z rowerów, w zależności od struktury trasy.
Forma wyścigu przełajowego jest bardzo podobna do wyścigu kryterialnego na szosie, w którym trasa jest dość krótka, a zawodnicy jeżdżą przez określony czas plus pewną liczbę okrążeń; na przykład zawodnicy mogą ścigać się przez pół godziny plus pięć okrążeń. Ten format sprawia, że wyścig jest krótki, ale bardzo intensywny i bardzo szybki, co sprawia, że prowadzenie motocykla jest istotnym aspektem udanego wyścigu. Ze względu na wymagania wyścigu przełajowego, siła aerobowa staje się kluczowa dla schematu treningowego zawodnika i wydajności podczas wyścigu.