1970年、武蔵工業大学（現在の東京都市大学）が日本で初めて水素燃料エンジンの運転を成功させ、1974年に同大学は水素エンジンを搭載した日本初の水素自動車の試作とデモ走行を実施、成功させた。これまでに10台の水素自動車を次々に開発、試作しており、開発した車両の中には日産・フェアレディZ（Z32）を改造した「武蔵8号」、トラック（日野・レンジャー）を改造した「武蔵7号」「武蔵9号」などがある。
最新の「武蔵10号」は1997年12月に行われた地球温暖化防止に関する京都国際会議（COP3）に出展された。これは日産・アベニールをベースとした実用車で、燃料は液体水素を使用しており100リットルのタンクを搭載している。4サイクルエンジン、ターボ過給、着火及び燃料噴射方式は、火花点火、電子制御低圧吸気管間欠噴射方式である。最高時速150km、走行距離は300km。現在は国家プロジェクトである「次世代低公害車開発促進プロジェクト」に参加し、フル電子制御エンジンの研究開発を行っている。
また同大学は2009年4月3日、日野自動車の協力で、水素燃料を活用した水素燃料エンジンバスの開発に成功したと発表。大気汚染原因物質である窒素酸化物や二酸化炭素をほとんど排出しない環境対応バスとして普及拡大が期待される。日本自動車研究所の技術審査に合格し、水素燃料バスとして日本で初めて公道走行を可能にした。窒素酸化物排出量は従来のディーゼルエンジンに比べて約90分の1程度にまで抑えられており、またCO2を排出しない。
BMWは7シリーズをベースとして、水素とガソリンの双方を燃料に使用できるV12気筒レシプロエンジンを搭載した750hLを開発した。燃料として液体水素を使用したときの走行距離は約350kmである。
2001年、試験車両を発表した。
他社の水素自動車がレシプロエンジンであるのに対し、マツダはロータリーエンジンを採用している。
2003年東京モーターショーにおいて、マツダはRX-8を改良し、水素ロータリーエンジンを搭載したモデルを出品した。水素のみによる走行距離は約150km。
2004年11月、試験車両がナンバーを取得。公道上での試験走行が可能となった。燃料は、水素ガスとガソリンの2種類を切り換えて使用可能となっている。両燃料を合わせて約630kmまで走行距離を伸ばしている。
2006年7月28日、国土交通省大臣認定を受け公道上での試験走行を開始した。試験車両は日産の市販車を改造したものである。このエンジンの特徴 は、水素を直接燃焼させ、燃焼熱で水を蒸気にし（水蒸気爆発を起こさせ）運動エネルギーにするという点である。走行距離は約150km、最高時速は 180kmである。
2008年2月、ガソリンと水素を混焼させる有機ハイドライド水素自動車を発表した。「有機ハイドライド水素」とは水素を結合した有機化合物で常温・常圧でも保存できる特徴がある。
2008年11月4日 米テキサス州のRonn Motor社は『H2GO』というリアルタイム水素供給システムを搭載した車両を発表した。水を電気分解して気体の水素を取り出し、ガソリンと混燃させる ことで燃費が向上し、エンジンからの排出物が減少するとしている。水素供給の為の特別なインフラを必要としない。