Khởi đầu, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (phanh dầu) sử dụng trên các xe ô tô du lịch chỉ là loại đơn giản, trong đó lực phanh các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác động lên bàn đạp phanh. Hệ thống phanh này đến nay gần như không còn được sử dụng vì hiệu quả phanh kém, không bảo đảm đủ lực phanh.

Để tăng lực phanh, ngưòi ta sử dụng các cơ cấu trợ lực. Phổ biến đối với các xe du lịch là loại trợ lực bằng chân không, sử dụng độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo ra lực bổ trợ phanh. Trợ lực chân không có thể tác động trực tiếp lên piston của xi lanh phanh chính hoặc tác động gián tiếp (có thêm 1 xi lanh phụ trợ để tăng áp suất dầu phanh). Tuy vậy, các dạng trợ lực chân không cũng chỉ tăng áp suất dầu phanh lên được khkoangr gấp 2 lần.

Phanh dầu còn có thể được trợ lực bằng khí nén giúp đạt được áp suất dầu phanh khá cao, nhưng do cấu tạo phức tạp, nên chủ yếu áp dụng cho các xe tải.

Khi phanh xe xảy ra hiện tượng thay đổi trọng lượng xe đè lên các bánh xe trước và sau. Gia tốc phanh càng lớn (phanh càng gấp) thì theo quán tính, trọng lượng dồn lên cầu trước càng chiếm tỷ lệ cao (trong tổng trọng lượng xe). Vì thế, trước đây các nhà thiết kế đã tìm mọi cách để làm tăng lực phanh của các bánh xe trước như tăng đường kính xi lanh phanh của các bánh xe cầu trước lớn hơn ở cầu sau. Hoặc sử dụng phanh đĩa ở các bánh xe trước. (Phanh đĩa có ưu điểm là với kích thước tương đối nhỏ nhưng đạt hiệu quả phanh lớn hơn phanh tăng trống - phanh đùm - vì có thể đạt lực ép của các piston lên đĩa phanh lớn hơn nhiều). Một phương pháp khác để tăng hiệu quả phanh bánh trước là lắp ở cơ cấu phanh bánh trước hai guốc phanh với xi lanh phanh riêng, bố trí theo sơ đồ đạt hiệu quả phanh cao khi xe tiến (nhờ tác dụng trợ động).

Còn để tránh hiện tượng bó cứng các bánh xe khi phanh, dẫn đến rê xe và mất điều khiển, ở một số xe người ta sử dụng cơ cấu điều chỉnh lực phanh, nhằm thay đổi lực phanh ở các bánh xe tỷ lệ với lực bám của các bánh xe đó. Cơ cấu điều chỉnh này được liên kết bằng cơ khí với thân xe và cầu sau. Tuỳ thuộc vào vị trí tương đối của thân xe với cầu xe (tương ứng là trọng lượng xe tác động lên cầu sau) , cơ cấu sẽ làm thay đổi áp lực của dầu phanh trong các xi lanh phanh bánh xe sau. Khi trọng lượng đè lên cầu sau nhỏ thì lực phanh các bánh sau sẽ nhỏ và ngược lại.

Tuy nhiên, những sáng chế, cải tiến của các nhà thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống phanh trong khoảng thời gian 70 - 80 năm kể từ khi xe ô tô ra đời vẫn tỏ ra không đáp ứng được yêu cầu. Chỉ với việc áp dụng các thành tựu của ngành công nghiệp điện tử, hệ thống phanh xe ô tô mới dần đạt được những tính năng cần thiét.

Việc ứng dụng các thiết bị điện tử trong các bộ phận, hệ thống của xe ô tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng, thể hiện ở sự kết hợp những thành phần cơ học, điện và điện tử để thực hiện các chức năng cơ học theo sự điều khiển của các modul (hoặc bộ vi xử lý) điện tử. Đối với hệ thống phanh, ứng dụng thiết bị cơ điện tử đầu tiên có thể kể đến là hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Antilock Brake System), xuất hiện năm 1978, ban đầu là trên các xe thể thao đắt tiền, còn ngày nay đã trở thành không thể thiếu ở một số mác xe trung và cao cấp. ABS là thiết bị hỗ trợ cho hệ thống phanh, ngăn chặn hiện tượng trượt của các bánh xe khi phanh gấp mà không phụ thuộc vào xử trí của người lái, nhưng đồng thời vẫn bảo đảm lực phanh đạt giá trị cực đại ứng với khả năng bám của bánh xe với mặt đường.

Bước tiếp theo là sự ra đời của hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Eletronic Brake-Force Distribution). Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist System), có tác dụng tăng tức thì lực phanh đến mức tối đa trong thời gian ngắn nhất khi phanh khẩn cấp, xuất hiện cũng nhằm mục đích tăng cường hiệu quả cho hệ thống khác như: hệ thống ổn định điện tử ESP (Electronic Stability Program); chống trượt ETS (Electronic Traction System)…đều có tác dụng gián tiếp nâng cao hiệu quả phanh bằng các biện pháp như tăng thêm các xung lực phanh đến các bánh xe khi cần thiết (ESP), hoặc phân phối lại lực kéo giữa các bánh xe khi xuất hiện trượt lúc phanh (ETS)…gần đây, hợp tác với Bosch, Mercedes-Benz cho ra đời hệ thống điện tử kiểm soát quá trình phanh với tên gọi Sensotronic Brake Control (SBC) trên model SL. Hiện nay hệ thống này đã là trang bị tiêu chuẩn trên các sedan hạng E của Mercedes-Benz.

Nếu ở hệ thống phanh dầu đơn giản, lực đạp phanh của người lái tạo nên áp lực dầu để dịch chuyển các guốc phanh làm phanh bánh xe lại, thì trong hệ thống SBC rất nhiều bộ phận cơ học được thay bằng điện tử. Trong hệ thống SBC, lực đạp lên bàn đạp phanh được tiếp nhận như các tín hiệu điều khiển, được truyền dưới dạng các xung điện đến bộ vi xử lý. Căn cứ vào tín hiệu từ rất nhiều các cảm biến khác nhau theo dõi quá trình chuyển động của xe, bộ vi xử lý sẽ tính toán lực phanh tối ưu cần thiết cho từng bánh xe. Quá trình tính toán này xảy ra chỉ trong vài phần nghìn giây. Hơn nữa, do trong hệ thống phanh có bình tích dầu áp suất cao nên quá trình phanh diễn ra nhanh hơn nhiều so với hệ thống phanh đơn giản. Trong hệ thống SBC không cần đến bộ phận trợ lực chân không, còn bàn đạp phanh và xi lanh phanh chính ("bơm cái") được kết hợp thành một bộ phận. Bộ phận này là nơi tiếp nhận "mệnh lệnh" phanh từ người lái, các cảm biến của nó gửi các tín hiệu điều khiển tới bộ vi xử lý căn cứ vào mức độ đạp lên bàn đạp phanh của người lái. Để cho người lái vẫn có được cảm giác nặng nhẹ như khi đạp phanh bình thường, các nhà thiết kế đã tạo ra ở khối bàn đạp một cơ cấu mô phỏng lực cản cơ khí của bàn đạp.

Trường hợp hỏng hệ thống điện tử đã có một hệ thống dự phòng bằng cách tự động mở van khoá, nối khối bàn đạp phanh trực tiếp với cơ cấu phanh của các bánh trước.

Như vậy, có thể chia hệ thống phanh SBC thành hai phần là khối bàn đạp phanh và khối thuỷ lực. Khối thuỷ lực gồm có bộ vi xử lý, bình tích dầu cao áp , bơm dầu điện và 4 cơ cấu phanh bánh xe.

Bộ vi xử lý tiếp nhận tín hiệu từ khối bàn đạp cũng như từ cảm biến của các hệ thống điện tử khác trên xe. Ví dụ: từ hệ thống chống bó cứng phanh ABS có các tín hiệu về tốc độ quay của bánh xe; từ hệ thống ổn định điện tử ESP có các thông tin về vị trí của tay lái và độ rẽ ngang của xe; còn từ hệ thống điều khiển động cơ là các thông tin về hoạt động của động cơ và hệ thống truyền lực (ví dụ: xe đang đi ở số nào, hay động cơ đang ở chế độ hãm - ngớt ga). Đó là tất cả các thông tin ban đầu làm cơ sở cho bộ vi xử lý ra các "mệnh lệnh" để bảo đảm một chế độ phanh tối ưu nhất, đạt độ an toàn cao nhất trong từng điều kiện đường sá cụ thể, còn hệ thống SBC sẽ tính toán lực phanh cần thiết cho mỗi bánh xe. áp suất của dầu phanh trong bình tích áp đạt tới 140-160 atmôtphe do một bơm dầu điện được điều khiển cũng bởi bộ vi xử lý SBC tạo ra. Sự cần thiết phải có bình tích áp là để bảo đảm tăng tức thời áp suất dầu trong hệ thống, tức là giảm tối thiểu thời gian thực hiện lệnh phanh của người lái. Việc giám sát áp suất dầu trong hệ thống được thực hiện bởi các cảm biến: một cảm biến chung, một cảm biến trong bình tích áp và 4 cảm biến ở các xi lanh phanh bánh xe ("bơm con"). Điều khác biệt quan trọng nhất ở hệ thống phanh SBC là áp suất dầu phanh ở các cơ cấu phanh bánh xe tăng rất nhanh và việc bảo đảm phanh xe một cách hiệu quả trong bất cứ trường hợp nào: trong tình huống người lái điều khiển được xe cũng như khi người lái đã không còn làm chủ được chiếc xe. Khi xe vào vòng, các bánh xe phía ngoài có độ bám đường tốt hơn, vì vậy, nếu tăng lực phanh ở các bánh xe đó thì sẽ tăng được hiệu quả quá trình phanh xe và độ ổn định của xe. Khi phanh xe chạy trên đường thẳng ở tốc độ cao thì hệ thống SBC phân phối lực phanh giữa các cầu, trong đó phần lớn là dành cho cầu trước, phanh ở tốc độ xe chậm thì phần lớn lại dành cho cầu sau.

Hệ thống SBC có thể phản xạ tức thời khi người lái đột ngột giảm ga và đạp phanh. Ngoài ra, hệ thống còn thực hiện thêm một số chức năng phụ, ví dụ trong điều kiện đường ướt, bộ vi xử lý sẽ thường xuyên phát những tín hiệu để phanh làm khô các đĩa phanh. Việc thực hiện diễn ra nhanh đến mức người lái không thể nhận thấy được.

Sự xuất hiện hệ thống SBC đã làm thay đổi hoạt động của hệ thống ABS trước đây. Bàn đạp phanh giờ sẽ không còn hiện tượng rung gây khó chịu như trước. Người lái các xe E-class cũng cảm thấy việc dừng xe rất êm, không có hiện tượng "gật đầu" do có sự giảm nhanh áp suất dầu trong các cơ cấu phanh bánh xe. Trong dòng xe đông đúc trên đường, người lái xe có hệ thống SBC có thể hoàn toàn không phải lo đạp phanh. Với tốc độ dưới 60 km/h, khi người lái nhả bàn đạp ga, SBC đã tự động phanh xe lại (với gia tốc phanh không đổi, xe chạy chậm dần lại).

Hệ thống SBC còn tạo cho người lái một tiện dụng nữa: đó là việc khởi hành đối với xe đỗ trên dốc. Khi đó, để khởi động lên dốc người lái không cần phải phối hợp các động tác phức tạp giữa côn, ga và phanh tay, mà chỉ cần đạp mạnh vào chân phanh để hệ thống phanh bắt đầu hoạt động. Sau đó, chỉ khi nào đạp ga phanh mới dần dần được nhả, cho phép khởi hành lên dốc một cách dễ dàng.