miniatura|300px|Monoplaza de Fórmula 1 (Ferrari SF-24) pilotado por Charles Leclerc (2024).
Un automóvil monoplaza Monoplaza: 1. adj. Dicho de un vehículo: Que tiene una sola plaza. U. t. c. s. m. es un automóvil que dispone de un solo asiento, y cuando se trata de un vehículo de competición, por lo general tiene las ruedas situadas fuera de la carrocería principal del automóvil (por lo que también es conocido como automóvil de ruedas descubiertas). La posición de sus ruedas los diferencian en la gran mayoría de los casos de los turismos, de los deportivos de competición y de los coches de serie preparados, que tienen sus ruedas situadas debajo de la carrocería o dentro de guardabarros.
Se fabrican tanto para el automovilismo de velocidad como para los típicos circuitos ovales estadounidenses. Los modelos de ruedas descubiertas aptos para circular por la calle, como el Ariel Atom, son muy raros, ya que a menudo no son prácticos para el uso diario.
Historia mini|Marmon Wasp de 1911 mini|Mercedes-Benz W 196, vehículo del campeón del mundo en la Fórmula 1 de los años 1954 y 1955 mini|Monoposto Tyrrell P34 (1976) mini|Tyrrell 019 (1990)
El piloto y constructor estadounidense de coches de carreras Ray Harroun fue uno de los pioneros en idear un automóvil de competición ligero, monoplaza y de ruedas descubiertas (concepto descrito con la palabra italiana "monoposto"). Después de trabajar como mecánico en la industria automotriz, Harroun comenzó a competir en las carreras profesionales en 1906, ganando los Campeonatos de monoplazas de Estados Unidos en 1910. Luego fue contratado por la Marmon Motor Car Company como ingeniero jefe, encargado de construir un coche de carreras destinado a competir en las primeras 500 Millas de Indianápolis, que consiguió ganar. Desarrolló un diseño revolucionario que se convertiría en el origen de los monoplazas modernos. Harroun también ha sido considerado por algunos autores como el primero en usar un espejo retrovisor, instalado en el automóvil con el que ganó las 500 Millas de Indianápolis en 1911, aunque él mismo afirmó que tuvo la idea al ver un espejo usado para un propósito similar en un coche de caballos en 1904.Davidson, Donald The Talk of Gasoline Alley (radio program). Accessed via WIBC (FM), 28 May 200
Evolución técnica thumb|Louis Chevrolet en un Buick Bug de 1910
Los primeros automóviles de este tipo aparecieron en Estados Unidos en los primeros años del . En un principio, los coches de competición no eran monoplazas, puesto que junto con el piloto participaba en la carrera un mecánico, ya que las distancias a recorrer eran largas y las averías de los coches frecuentes. Gradualmente, las carreras se trasladaron a autódromos relativamente cortos y aumentó la fiabilidad de los coches, después de lo cual los mecánicos se trasladaron al borde de la pista y luego a un área de servicio preparada al efecto. Las carreras de monoplazas comenzaron a ser pruebas especiales, gestionadas por la Asociación Estadounidense del Automóvil. Así nacieron los campeonatos de monoplazas de Estados Unidos, cuyos requisitos técnicos comenzaron a especificarse en documentos especiales llamados "fórmulas".
En Europa, las carreras de monoplazas comenzaron a tener lugar en la década de 1920. Los nuevos coches recibieron el nombre de "monopostos" y empezaron a participar en las prestigiosas carreras de Grand Prix. Desde 1930, los resultados de algunos Grandes Premios comenzaron a ser registrados por la AIACR en una clasificación separada, organizando el Campeonato Europeo de Pilotos, y en 1946 se creó la Federación Internacional del Automóvil, que definió las principales clases de monoplazas: Fórmula 1, Fórmula 2 y Fórmula 3. En 1950, se organizó la Fórmula 1, que se disputó anualmente con vehículos según su propio reglamento (excepto en 1952-53, cuando excepcionalmente se utilizaron bólidos de F2 debido a cambios radicales en las normas).
Chasis thumb|left|Mercedes-Benz W196, uno de los pocos monoplazas con ruedas cubiertas, debido a una laguna en la normativa 225px|thumb|right|Suspensión delantera de un Fórmula Renault 2.0 thumb|left|Tyrrell P34 de seis ruedas 225px|thumb|right|Suspensión trasera de un Fórmula Renault 2.0
Como sugiere la denominación de "ruedas descubiertas", las ruedas de los monoplazas de competición deben estar situadas por fuera de la carrocería. Sin embargo, ha habido excepciones: en 1954, el equipo Mercedes de F1, aprovechando unas lagunas en las regulaciones, inscribió coches con ruedas cubiertas mediante una carrocería ligera en algunas carreras, principalmente de alta velocidad. Esto provocó que se revisaran las normas de la F1 para excluir tales casos.
Las suspensiones también se sitúan fuera de la carrocería, compuestas por horquillas dobles vinculadas con un barra de empuje o de tracción.
El número de ruedas, por regla general, no supera las 4, aunque ha habido casos de coches con 6 ruedas. El primero apareció en 1948, en el Campeonato de la AAA, y no sería hasta 1976 cuando el equipo Tyrrell también presentó un automóvil con seis ruedas. Sin embargo, el intento de la escudería Williams de inscribir en 1982 un automóvil de seis ruedas se encontró con una prohibición. Desde entonces, todos los monoplazas no tienen más de cuatro ruedas.
La ubicación de las ruedas fuera de la carrocería hace que sea relativamente fácil organizar el suministro de aire de refrigeración al sistema de frenos (así como la evacuación del aire caliente), lo que contribuye a obtener una mayor eficiencia de los vehículos.
Motor thumb|left|El primer coche de carreras con motor central, el Benz-Tropfenwagen de 1923 thumb|right|200px|Motor diésel Cummins Inc. en un Indy 500 thumb|left|Monoplaza de turbina de gas de Parnelli Jones en la Indy 500 de 1967 thumb|250px|Lotus 56 impulsado por una turbina de gas left|thumb|Automóvil eléctrico Audi Sport Abt Sportsline de la Fórmula E
El motor estuvo delante del piloto durante mucho tiempo, accionándose el eje trasero mediante un cardán, que de alguna manera pasaba por debajo del habitáculo. En la década de 1920 Benz & Cie. propuso una disposición diferente del motor, situándolo por detrás de la cabina del conductor. El resultado fue el Benz-Tropfenwagen de 1923, inspirado en el Rumpler Tropfenwagen. Posteriormente, este esquema se desarrolló en los bólidos de Auto Union, donde los diseñadores que anteriormente habían trabajado en la empresa BenzH. C. Graf von Seherr-Thoss: Die deutsche Automobilindustrie. Eine Dokumentation von 1886 bis 1979. Deutsche Verlags-Anstalt, 1979, S. 82 Werner Oswald: Mercedes-Benz. Personenwagen 1885 bis 1945. Motorbuch Verlag, 2007, S. 58–59Michael Behrndt, Jörg Thomas Födisch, Matthias Behrndt: Deutsche Rennfahrer. Heel Verlag, Königswinter 2008, ISBN 978-3-86852-042-2, S. 20. habían adquirido gran protagonismo. Pero la Segunda Guerra Mundial suspendió su evolución, y después del conflicto el innovador diseño no se utilizó durante algún tiempo. Esta configuración se aplicó de nuevo en la década de 1950. De la mano de John Cooper, los monoplazas de motor trasero debutaron en 1961 en los Estados Unidos, y ganaron la carrera de las 500 Millas de Indianápolis en 1965. Desde entonces, el diseño con motor trasero se ha convertido en el estándar para los vehículos de ruedas descubiertas, con la excepción de los sprint cars utilizados para las carreras en pistas de tierra ovales.
Los motores en sí son casi exclusivamente de pistón de ciclo Otto y cuatro tiempos, de aspiración natural o con turbocompresor. En los primeros años de las carreras, los motores eran completamente atmosféricos, alcanzando a veces cilindradas enormes, incluso de entre 20 y 30 litros. Después de la Primera Guerra Mundial, que había visto el desarrollo de la sobrealimentación (impulsada por el propio motor) en los aviones de combate, esta tecnología se trasladó a las pistas de carreras, propiciando una caída significativa en el desplazamiento (y por lo tanto en el peso) de los propulsores, que pasaron a tener de 1.5 a 2 litros en Europa, y unos 3 litros en América del Norte. Durante la Segunda Guerra Mundial, los fabricantes de motores dominaron la producción de turbocompresores (impulsados por los gases de escape), pero no llegaron a las pistas de carreras de inmediato. Los turbocompresores entraban en acción con un cierto retardo, vinculado al cambio de régimen de giro del motor, lo que dificultaba su control y reducía su fiabilidad. En consecuencia, los motores de aspiración natural volvieron a ser ampliamente utilizados. Sin embargo, los fabricantes de motores hicieron frente al retardo del turbo, primero en los EE. UU., donde las carreras en los óvalos no imponían grandes exigencias de cambio de ritmo al motor, y luego en Europa: desde 1977, el equipo Renault comenzó a usar activamente turbocompresores, que inicialmente no eran muy fiables. Pero luego los motores turbo de Renault, Ferrari y BMW impusieron un prolongado dominio que sentó las bases del denominado "turbo air" en la Fórmula 1, que duró hasta finales de la década, cuando se prohibió el turbocompresor como parte de un intento por mejorar la seguridad y reducir el costo de participación de los equipos. En América del Norte, el CART usó motores turbo hasta el final de su existencia en 2008. A principios del , los avances en la tecnología y el aumento de los precios del petróleo llevaron a una mayor demanda de motores turboalimentados, que eran más baratos y más eficientes en combustible que los modelos anteriores.
En el campeonato americano, se llevaron a cabo experimentos con motores diésel (las carreras largas en óvalos favorecen a los diésel con su rango operativo estrecho y su menor consumo específico de combustible), y Fred Agabashian incluso llegó a lograr la pole en las 500 Millas de Indianápolis de 1952 con uno de estos motores.История Cummins в Indy-500 También en América y Europa ha habido intentos de utilizar turbinas de gas. Al mismo tiempo, si la turbina mostró todas sus cualidades positivas en los óvalos estadounidenses (el automóvil de turbina casi ganó la Indy 500 de 1967, después de lo cual se prohibieron los motores de turbina), en las carreras europeas, con frecuentes aceleraciones y desaceleraciones, el retardo de la entrega de potencia de los motores de turbina resultó ser un inconveniente insalvable.
El combustible durante mucho tiempo (en la Fórmula 1 hasta 1958) no estuvo regulado de ninguna manera, lo que llevó al uso de mezclas complejas de alcoholes, a veces tan corrosivas que se requería un drenaje completo al final de la calificación, o de lo contrario al día siguiente el motor podía quedar irremediablemente dañado. Dichas mezclas fueron prohibidas en todas partes, dando paso a la gasolina "comercial" (se suponía que en las ventas comerciales se podía encontrar gasolina con número de octano 100), aunque se permitía una cierta cantidad de aditivos (hasta el 1%). En Estados Unidos, la gasolina en la década de 1960 dio paso al metanol (menos explosivo), que en la década de 2000 fue reemplazado a su vez por el etanol, como parte de la lucha por el respeto al medio ambiente y por la seguridad (el metanol arde con una llama casi incolora y, por lo tanto, se puede iniciar la extinción del fuego con retraso al no percibirse a tiempo su presencia).
Las fuentes de energía alternativas estaban en la agenda a finales de los años 1990, cuando el equipo McLaren de F1 comenzó a desarrollar el sistema de freno regenerativo. Sin embargo, la FIA lo prohibió rápidamente, pero diez años después, debido a las mejoras de esta tecnología y a los precios de la gasolina, tales sistemas se permitieron nuevamente, aunque su uso, por su elevado coste, se limita únicamente a las competiciones del más alto nivel, como la F1.