Στην Ολυμπιάδα του 1896 πήρε μέρος ο ποδηλάτης Λομβάρδος του Γυμνασίου (Πανιωνίου) στο αγώνισμα 12 χλμ σε στίβο, χωρίς να διακριθεί. Στους Πανιώνιους Αγώνες αναφέρονται ποδηλατικοί αγώνες από το 1904 τουλάχιστον, καθώς και στα Α΄ Απολλώνια (1904). Σπουδαίος ποδηλάτης του Πανιωνίου στη Σμύρνη θεωρείτο ο Ιω. Πετρίτης, νικητής των Πανιωνίων Αγώνων του 1906.
Αθήνα
Μετά τη μικρασιατική καταστροφή του 1922 το ποδηλατικό τμήμα προσωρινά αδράνησε αλλά στη συνέχεια δραστηριοποιήθηκε και παρέμεινε ενεργό ως το 1940 έχοντας πρωταγωνιστικό ρόλο στην ελληνική ποδηλασία, αναδεικνύοντας πρωταθλητές και τροφοδοτώντας με ποδηλάτες την εθνική ομάδα.
1926: Το ποδηλατικό τμήμα είχε ανασυγκροτηθεί και συμμετείχε στο πανελλήνιο πρωτάθλημα, στο οποίο ο Γεώργιος Βλάμης (ή Βλήτης) τερμάτισε 4ος στον αγώνα 30χλμ δημοσίας οδού με χρόνο 1:47΄30΄΄.[1]
1929: Πέντε ποδηλάτες του Πανιωνίου κατέκτησαν πρώτες θέσεις στο πανελλήνιο πρωτάθλημα. Ήταν οι: Β. Κοκκώνης, Αλ. Ιωαννίδης, Δ. Τομαής, Μ. Παρετζόγλου και Γκιουλιστάνης. Το 1931 οι τέσσερις πρώτοι από αυτούς καλούνται στην εθνική ομάδα και παίρνουν μέρος στους Βαλκανικούς της Σόφιας. Με πυρήνα τους παραπάνω αθλητές ο σύλλογος διατήρησε ένα ακμαίο ποδηλατικό τμήμα σε όλη τη διάρκεια του μεσοπολέμου ως το 1940.
1930: Τον Ιούλιο ο Πανιώνιος διοργάνωσε σειρά ποδηλατικών αγώνων σε δημόσιο δρόμο. Στον αγώνα "12χλμ επί ανωφερείας", που έγινε στις 21 Ιουλίου στο Μενίδι, μετείχαν δέκα ποδηλάτες α΄ κατηγορίας (άνδρες) με νικητή τον Περιβολαρόπουλο με 50΄11΄΄ και δέκα β΄ κατηγορίας (έφηβοι) με νικητή τον Καρδάση, του Πανιωνίου και οι δύο. Μετείχαν επίσης οι ποδηλάτες του Πανιωνίου Φατσέας, Κοκκώνης, Παρετζόγλου, Τομαής, Παπαγεωργίου καθώς και ποδηλάτες των Ν. Βύρωνος και του Ηρακλή.[2]
1931: Το 1931 η ποδηλατική ομάδα του Πανιωνίου νίκησε στον αγώνα για το πρωτάθλημα ανωμάλου δρόμου που διοργάνωσαν οι Νέοι Βύρωνος.[3].
Στις 19 Ιουνίου μετείχε στις ποδηλατικές σκυταλοδρομίες 5x1000μ (πήρε την πρώτη θέση με 7΄20΄΄) και 5x12000μ με τους αθλητές Α. Ιωαννίδη, Β. Κοκκώνη, Ι. Τομαή, Α. Περιβολαρόπουλο, Ν. Μπίλμε, Μ. Παρεντζόγλου, Κ. Δημητρίου, Τ. Κικήρη.[4]
Στους πανελληνίους αγώνες ταχύτητας ατομικής χρονομέτρησης που έγιναν στη θέση "Βασιλικές Γέφυρες" κυριάρχησαν δύο αθλητές του Πανιωνίου: α) ο Β. Κοκκώνης αναδείχθηκε πρωταθλητής Ελλάδος στα 500μ με χρόνο 39.6 και στα 1000μ με 1.23.8, ενώ ο Μιχ. Καλούδης ήταν 2ος στα 1000μ (χρόνος 1.24.0) και 3ος στα 500μ (χρόνος 40.0).[5]
1937: Ο σύλλογος πρωτοστατεί στην ίδρυση της Ελληνικής Ποδηλατικής Ομοσπονδίας με εκπρόσωπο το Βασ. Κοκκώνη.
Στις 6 Ιουνίου1938 στον ποδηλατικό αγώνα για το "Κύπελλο Αθλητικής Εκθέσεως", που διεξήχθη με αφετηρία και τερματισμό το Ζάππειο, νικητής αναδείχθηκε ο Σεφεριάδης του Πανιωνίου με χρόνο 27΄16΄΄8 προκαλώντας "αρίστην εντύπωσιν εις τους ειδικούς δια το τέλειον σπριντ του", χάρις στο οποίο υπερνίκησε όμιλο 15 αντιπάλων στην τελική ευθεία. Στον ίδιο αγώνα μετείχαν οι Τζιμέας (8ος), Στραβοπόδης (13ος) και Βιάδης (14ος) που έδωσαν στο σύλλογο την τρίτη θέση στην ομαδική βαθμολογία με 22β. Με αφορμή την εμφάνιση των ποδηλατών του συλλόγου ο αθλητικός τύπος σχολίαζε: Έπειτα από αρκετά χρόνια ένας ποδηλάτης του Πανιωνίου κερδίζει την πρώτην θέσιν εις ένα ποδηλατικόν αγώνα. Ο Πανιώνιος, ο οποίος επί πολλά έτη είχε κρατήσει τα σκήπτρα εις την ποδηλασίαν επανέρχεται σήμερον εις την πρώτην σειράν."[6]
Στις 19 Ιουνίου1938 στον 2ο ποδηλατικό αγώνα Αθηνών-Χαλκίδος μετείχαν οι: Στραβοπόδης (6ος με 3:57΄50΄΄), Τζιμέας (10ος με 4:09΄0΄΄), Βιάδης (12ος με 4:12΄0΄΄) και Αντιλαβού (13ος). Στο ομαδικό πήραν την 3η θέση με 28β.[7]
Από 11 ως 16 Ιουλίου1938 δυο ποδηλάτες του Πανιωνίου έκαναν το γύρο της Πελοποννήσου, μήκους 840 χλμ με σημείο εκκίνησης το Μνημείο Αγνώστου Στρατιώτη. Ήταν οι Νικόλαος Τζιμέας, Αγαμέμνων Καρατζάς, ενώ ένας τρίτος, ο Ευάγγελος Κουρμπάς, ανέβαλε την τελευταία στιγμή τη συμμετοχή του. Το πρόγραμμά τους περιλάμβανε διέλευση από όλες τις σημαντικές πόλεις και ολοκληρώθηκε σε έξι ημέρες με διανυκτερεύσεις κατά σειρά σε: Αίγιο, Πύργο, Πύλο, Τρίπολη.[8]
Στις 27 Νοεμβρίου 1938, στο πανελλήνιο πρωτάθλημα 100χλμ δυο αθλητές του συλλόγου τερμάτισαν στην πρώτη δεκάδα. Ήταν οι Στραβοπόδης (8ος) και Τζιμέας (9ος).
Στις 1 Απριλίου 1939 ο Βιάδης του Πανιωνίου νίκησε στον ποδηλατικό αγώνα "Αθήνας-Ελευσίνας-Μεγάρων" με χρόνο 2:36.23.[9]
Στις 23 Απριλίου 1939 στο μεγάλο ποδηλατικό αγώνα "Αθήνας-Χαλκίδας" τερμάτισαν ο Βιάδης 3ος με 3:39.30 και ο Σεφεριάδης 4ος με 3:41.0 δίνοντας στο σύλλογο τη 2η θέση στην ομαδική βαθμολογία.[10]
Το Μάιο του 1940 οι ποδηλάτες του Πανιωνίου Σεφεριάδης, Στραβοπόδης, μαζί με τους Κουβέλη, Καλούδη της ΑΕΚ και Λεωνίδη του Πειραϊκού αποτελούσαν τον κορμό της Εθνικής ομάδας που κατέλαβε τη 2η θέση στους Βαλκανικούς Αγώνες στο Βουκουρέστι. Πρόεδρος της Τεχνικής Επιτροπής ήταν ο Β. Κοκκώνης.
Νέα Σμύρνη
Μεταπολεμικά το ποδηλατικό τμήμα στηρίχτηκε στον Αναστάση Σεφεριάδη και στον Πέτρο Λεωνίδη, οι οποίοι κατέκτησαν πανελλήνιες νίκες στους πρώτους μεταπολεμικούς πανελλήνιους αγώνες του 1947. Το 1948 ο Λεωνίδης προκρίθηκε και πήρε μέρος στην Ολυμπιάδα του Λονδίνου χωρίς να διακριθεί.
Πρωταθλητής Ελλάδος 1949 και 1951 (δρόμου αντοχής)
Το 1949 οι δύο βετεράνοι ποδηλάτες συνεπικουρούμενοι από τους Θοδωρή Κυριακού και Αργύρη Χατζηαργυρίου κατέκτησαν την πρώτη θέση στη βαθμολογία στο πανελλήνιο πρωτάθλημα με ένα χρυσό και δυο ασημένια μετάλλια.[11],[12][13]
Το 1950-51 με ένα χρυσό του Λεωνίδη και δύο χάλκινα ο σύλλογος τερμάτισε δεύτερος στη γενική βαθμολογία αλλά ήταν πρώτος στο δρόμο αντοχής.
Τα επόμενα χρόνια το ποδηλατικό τμήμα σταδιακά αδρανοποιήθηκε και τελικά σταμάτησε να λειτουργεί.