При трогании и разгоне автомобиля крутящий момент на колесах должен изменяться от максимального значения до минимального, определяемого условиями движения. Поэтому в трансмиссии между двигателем и колесами устанавливают коробку передач, имеющую зубчатые шестерни, которые могут зацепляться поочередно в разных сочетаниях, образующих несколько передач. Они могут быть подвижными относительно вала, неподвижными и находящимися в постоянном зацеплении. Отношение числа оборотов первичного вала к числу оборотов вторичного называется передаточным числом данной передачи. Его можно найти по отношению числа зубьев ведущей и ведомой шестерен, а отношение числа оборотов коленчатого вала двигателя к числу оборотов задних колес называется общим передаточным числом. При изменении передаточного числа меняется и скорость вращения валов. В коробке применяют несколько передач переднего хода и одну передачу заднего. Передача заднего хода образуется из ведущей и ведомой шестерен, соединяемых через промежуточную шестерню, которая изменяет направление вращения ведомой шестерни на обратное. Каждая передача характеризуется передаточным отношением, под которым понимается отношение числа зубьев ведомой шестерни к ведущей. Если в передаче участвует несколько пар зубчатых шестерен, то для определения величины передаточного отношения следует перемножить значения отношений всех пар. На современных автомобилях чаще всего применяют ступенчатые механические коробки передач. Переключение передач в них происходит передвижением шестерен, которые вводят поочередно в зацепление с другими шестернями, или блокировкой шестерен на валу помощью синхронизаторов. В последнем случае частота вращения включаемой шестерни вначале выравнивается синхронизатором до частоты вращения вала, на котором она вращается свободно, после чего шестерня блокируется на валу и передача оказывается включенной. Передвижением шестерен или синхронизаторов управляет водитель при выключенном сцеплении при помощи механизма выбора переключения передач, который переводит шестерни во включенное или нейтральное положение. В зависимости от числа передач переднего хода коробки передач бывают трехступенчатые, четырехступенчатые и т. д. Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили четырехступенчатые коробки передач и пятиступенчатые.