Aastail, mil olümpiavõitja ja maailmameister Aavo Pikkuus oli jalgrattaspordi Eestis oma efektsete võitudega väga populaarseks muutnud, sündis mõte suusamaratoni kõrvale ellu kutsuda ka analoogne rattasõit. Jalgratturitepoolseks eestvedajaks oli treener Rein Kirsipuu.
Esimene Tartu Rattaralli startis 1982. aasta maikuus Tartu Raekoja platsilt ja selle lõpetas 362 ratturit. Enne esimest rallit peeti maha pikki ja tuliseid vaidlusi distantsi pikkuse ning raskuse üle. Kuna pikamaasõite polnud Eestis varem korraldatud, peljati liiga pika ning keerulise rajaga võistlejaid ehmatada. Kui 46,7 km pikkuse esimese võistluse osalejad Põlvas finišeerisid, veendusid korraldajad, et hirm oli asjatu: ratturid pöörasid finišis otsa ringi ja sõitsid ratastel Tartusse tagasi. Neilt edasi kandunud positiivne sõnum tõi järgmisel aastal kohale ligi 1000 ratturit. Starti tuldi väga erinevate sõiduvahenditega, mistõttu toimus arvestus erinevates rattaklassides: maantee-, võistlus-, tandem- ning kokkupandavatele ratastele.
Rattaralli rada on läbi aegade olnud erinev. Viimasel ajal on kinnistunud kaks ca 130 km pikkust trassi, mida kasutatakse üle aasta: esimene neist mis suundub Tartust Otepää ümbruse kaunile mägismaale ning kulgeb Elva kaudu taas Tartusse tagasi, ning teine, viib ratturid Tartust vanale Võru maanteele ehk Postiteele ja sealt läbi Otepää Tartusse tagasi. 2007. aastal sõideti Tartu Rattaralli tavatrassil tehtavate teetööde tõttu esimeste rallide radadel: Tartust Põlva poole, siis Liivalt mööda vana Võru maanteed Kanepisse ja sealt edasi Otepää kaudu tagasi Tartusse. Selline vaheldus sai osavõtjate poolt sooja vastuvõtu ja nii otsustatigi üle aasta trassi vahetada.
Stardi-finišipaik on nüüdseks kinnistunud Tartu kesklinna, Aura Veekeskuse juurde.
Tartu Rattaralli ca 130 km pikkusele põhidistantsile lisaks on kõikidele jõukohase rahvasõiduna ca 70 km pikkune lühidistants. Päev enne põhisõite toimuvad alates 1983. aastast tavapärased lasteüritused, TILLUsõit ja MINIralli, mil Tartu tänavaile koguneb aukartustäratav hulk väikesi rattureid - 2011. aastal koguni üle 2900. Tegu on kindlasti maailma suurima ja ainulaadseima laste rattaüritusega.
Aastail 1984-1989 võttis Tartu Rattaralli üritustest osa ca 3000 – 4000 spordisõpra. Poliitiliste muutuste perioodil ja seoses majanduse langusega vähenes osavõtjate arv drastiliselt. Õnneks ei kadunud Tartu Rattaralli järjepidevus ja uus tõus algas 1998.-1999. aastal. Nüüdseks on Tartu Rattarallil osalejate arv jõudnud taas 4000-ni, ürituse mainet tõstavad rattasõidul osalevad poolsada profiratturit. Harrastajate jaoks on see jäänud siiani eelkõige võistluseks iseenda, naabrimehe või sõpradega.
Tartu Rattaralli, mis on olnud eeskujuks teiste samalaadsete võistluste sünniks Eestis, on säilitanud oma positsiooni kui lähiriikide suurim maanteerattavõistlus. Koos UCI Europe Touri 2.1. klassi võistlustega on ta mai viimast nädalavahetust hõlmava rattafestivali ESTONIAN CYCLING WEEKENDi finaalürituseks.
Tartu Rattaralli võitjad
				
	
		
			 
		1982 
			Oleg Ljadov 
			EST 
			 Erika Salumäe 
			EST 
		
			 
		1983 
			Mihkel Joosep  
			EST 
			 Anda Kirilova 
			LAT 
		
			 
		1984 
			Riho Suun 
			EST 
			 Tatjana Tshirkina 
			EST 
		
			 
		1985 
			Arvi Tammesalu 
			EST 
			 Inguna Putninja 
			LAT 
		
			 
		1986 
			Toomas Kirsipuu  
			EST 
			 Inguna Putninja 
			LAT 
		
			 
		1987 
			Vladimir Poltoratski  
			KAZ 
			 Elita Gusaka 
			LAT 
		
			 
		1988 
			Uldis Ansons 
			LAT 
			 Tatjana Volkova 
			RUS 
		
			 
		1989 
			Arnolds Urdis 
			LAT 
			 Galina Naumova 
			RUS 
		
			 
		1990 
			Lauri Resik  
			EST 
			 Lilja Beljajeva 
			RUS 
		
			 
		1991 
			Jaan Kirsipuu  
			EST 
			 Tiina Pallas 
			EST 
		
			 
		1992 
			Janek Ermel  
			EST 
			 Tiina Pallas 
			EST 
		
			 
		1993 
			Lauri Resik 
			EST 
			 Siiri Plaan 
			EST 
		
			 
		1994 
			Marko Rebane 
			EST 
			 Tiina Pallas 
			EST 
		
			 
		1995 
			Margus Salumets  
			EST 
			 Riina Toomis 
			EST 
		
			 
		1996 
			Janek Ermel 
			EST 
			 Tiina Pallas 
			EST 
		
			 
		1997 
			Lauri Resik 
			EST 
			 Riina Toomis 
			EST 
		
			 
		1998 
			Alges Maasikmets 
			EST 
			 Tiina Pallas 
			EST 
		
			 
		1999 
			Lauri Aus 
			EST 
			 Riina Toomis 
			EST 
		
			 
		2000 
			Jaan Kirsipuu  
			EST 
			 Riina Toomis 
			EST 
		
			 
		2001 
			Jacky Durand 
			FRA 
			 Riina Toomis 
			EST 
		
			 
		2002 
			Janek Tombak 
			EST 
			 Grete Pedmanson (Treier) 
			EST 
		
			 
		2003 
			Erki Pütsep 
			EST 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2004 
			Jaan Kirsipuu  
			EST 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2005 
			Andrus Aug  
			EST 
			 Evelin Ansip 
			EST 
		
			 
		2006 
			Alexandr Khatuntsev 
			RUS 
			 Laura Lepasalu 
			EST 
		
			 
		2007 
			Lukasz Podolski 
			POL 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2008 
			Aidis Kruopis 
			LTU 
			 Liisa Ehrberg 
			EST 
		
			 
		2009 
			Janek Tombak 
			EST 
			 Maaris Meier 
			EST 
		
			 
		2010 
			Vytautas Kaupas 
			LTU 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2011 
			Jimmy Rönn 
			SWE 
			 Liisi Rist 
			EST 
		
			 
		2012 
			Rene Joergensen 
			DEN 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2013 
			Gert Jõeäär   
			EST 
			 Grete Treier 
			EST 
		
			 
		2014 
			Samuel Pökälä 
			FIN 
			 Liisa Ehrberg 
			EST 
		
			 
		2015 
			Andrii Kulyk 
			UKR 
			 Liisa Ehrberg 
			EST 
		
			 
		2016 
			Matti Manninen 
			FIN 
			 Liisa Ehrberg 
			EST 
		
			 
		2017 
			Jonas Ahlstrand 
			SWE 
			 Liisi Rist 
			EST 
		
			 
		2018 
			Karl-Patrick Lauk  
			EST 
			 Kelly Kalm 
			EST 
		
			 
		2019 
			Gleb Karpenko  
			EST 
			 Kelly Kalm 
			EST 
		
			 
		2022 
			Romet Pajur 
			EST 
			 Malin Eriksen 
			NOR 
		
			 
		2023 
			Norman Vahtra 
			EST 
			 Matilda Frantzich 
			SWE 
		
			 
		2024 
			Mihkel Räim 
			EST 
			 Elisabeth Ebras 
			EST 
		
			 
	
2025 
			Lauri Tamm 
			EST 
			 Aidi Gerde Tuisk 
			EST