Världsmästerskapen i landsvägscykling är ett tävlingsarrangemang som organiseras av Union Cycliste Internationale (UCI). Vinnaren i de olika klasserna får (skall - utom i etapplopp i det fall han/hon bär en av loppets ledartröjor eller då han/hon representerar nationslaget i ett mästerskap[1]) sedan bära "regnbågströjan" under det kommande årets tävlingar i den klass denne är världsmästare. Till skillnad från årets övriga lopp för professionella cyklister, kontinentala mästerskap undantagna, tävlar man i nationslag och inte i kommersiella cykellag (bortsett från det tidigare lagtempot för professionella lag). Tävlingarna hålls mot slutet av den europeiska cykelsäsongen, vanligen efter Vuelta a España.
De första världsmästerskapen för herramatörer på landsväg hölls 1921 i Köpenhamn, Danmark och för professionella herrar 1927 i Nürburgring i Tyskland. På bana (velodrom) hade världsmästerskap arrangerats sedan 1893.
Flest segrar i herrarnas tempolopp vid världsmästerskap har schweizaren Fabian Cancellara (2006, 2007, 2009, 2010) som har vunnit fyra gånger.
Det första världsmästerskapsloppet för damer arrangerades 1958.
Flest segrar i linjelopp på damsidan har fransyskan Jeannie Longo(-Ciprelli) med fem (1985, 1986, 1987, 1989, 1995) och hon har även flest segrar i tempolopp: fyra (1995, 1996, 1997, 2001).
De första juniormästerkapen hölls 1975 och under följande år hölls de separat till och med 1996. Därefter hölls de tillsammans med seniormästerskapen i åtta år, varefter de hölls separat från dessa, men i stället tillsammans med juniormästerskapen i bancykling till och med 2010. Sedan 2011 hålls de åter tillsammans med seniormästerskapen.
Världsmästerskapens linjelopp för manliga professionella cyklister började att köras 1927 och har sedan dess hållits varje år, förutom under Andra världskriget.
Det första världsmästerskapet i linjelopp för amatörcyklister (endast herrar) arrangerades av UCI 1921. 1996 ersattes klassen av världsmästerskapen för manliga cyklister under 23 år.
Världsmästerskapens linjelopp för cyklister under 23 år startade 1996 och den första segraren blev den italienska cyklisten Giuliano Figueras. Tävlingen tog över efter världsmästerskapen för amatörcyklister.
Från 2022 utses även en världsmästare i damernas U23-klass. Till och med 2024 avgörs denna klass inom loppet för damelit-klassen, men från 2025 kommer den att hållas separat.[12][13]
Från 2022 utses även en världsmästare i damernas U23-klass. Till och med 2024 avgjordes denna klass inom loppet för damelit-klassen, men från 2025 kommer den att hållas separat.[12][13]
1974 kördes ett europamästerskap i lagtempo och året därpå gjordes detta om till officiellt världsmästerkap. Loppet kördes med fyramanna nationslag på en distans mellan 63 och 75 km (vanligen 70 km) vid de separata juniormästerskapen fram till och med 1993, då grenen ersattes av individuella tempolopp.
Lagtempo för mixade nationslag, tre herrar och tre damer[28], ersatte lagtempoloppen för professionella lag 2019 (utgick 2020 på grund av COVID19-pandemin, men återinfördes 2021). Loppet består av två varv på en maximalt 25 km lång slinga[29] där herrarna respektive damerna kör som två tremannalag. När två deltagare i herrlaget (som startar först, alla tre samtidigt[30]) gått i mål, startar damlaget och när två deltagare i detta passerat mållinjen, tas lagets sluttid.[31][32][33]