现代石油工业初期，石油的主要产品是煤油，用于照明，但照明所消耗的燃油是有限的。与此同时，爱迪生发明了白炽灯泡，电灯照明开始取代煤油灯照明，煤油逐渐被淘汰出城市，仅在乡村有所使用。电力的发展对当时的石油工业及石油公司而言，可谓是一场灭顶之灾。
1883年，德国人戴姆勒与迈巴赫成功研制出了使用汽油的发动机，并于1885年发明了摩托车，1886年造出了第一辆戴姆勒汽车。几乎与此同时，另一位发明家本茨也在1886年初试制成功了世界上第一辆单缸发动机三轮汽车。戴姆勒和本茨的发明，标志了内燃机汽车的诞生。
1903年，福特汽车公司在美国成立。1911年，福特公司进行了企业管理改进，首次采用流水线生产汽车，大大提高了生产效率，降低了生产成本，进而实现了汽车“大众化”，汽车销量开始快速增长。1900年美国登记的汽车只有8000辆，1912年时已达到92．2万辆。
短短10余年间，汽车由一种新奇的玩意变成了整个20世纪的标志性产品之一。到20世纪20年代末，美国已拥有汽车2310万辆。汽车对汽油的需求使得石油销量骤涨，在汽车工业的推动下，汽油的销售量在1911年超过煤油。1919年，美国石油消费量是每天103万桶，十年后的1929年，石油消费量已增长至每天258万桶，石油在一次能源消费中的比例也从10％增长到25％。
石油驱动的内燃机发展不仅改变了人们的日常交通出行方式，提高了社会运行效率，而且也对战争产生了重大影响。1914年9月，德军长驱直入巴黎，巴黎空防司令在紧要关头组织巴黎城区的3000辆出租车，连续两天两夜将数万名将士运送至战争前线。
1916年，英国军队在索姆河战役中首次使用了“陆上巡洋舰”——坦克。此外，第一次世界大战期间，英国、法国、意大利和德国还生产了近20万架飞机参战。在海上，英国军舰也实现了“煤改油”，其速度、活动范围、燃料补充都远优于以煤为燃料的德国舰队。第一次世界大战使石油成为具有高度战略意义的产品。
第二次世界大战时，轴心国已纷纷意识到石油的重要性。例如，日本占领了产油的缅甸和东印度群岛，德国也侵占了波兰和法国以掠夺大量石油。二战期间，同盟国共消耗了约70亿桶石油，这一数量是从1859年美国开始生产石油以来到1941年产量总和的四分之一以上。