“车同轨”即是统一车轮间距。当时的车有不同的类型，“车同轨”主要针对那些大范围使用的车。但实际上，“车同轨”可能并未施行。
战国时代，各国的主要车辆有三种，一是战车，二是朝车，三是农车。在战国时代，骑兵的使用量并不大，战车虽然不是主要作战工具，但在历次战争中都是必不可少的角色。一国国力大小，当时也常用拥有兵车的数量来衡量，有千辆战车的被称为千乘之国，有万辆战车的就被称为万乘之国。
战车是周代普遍使用的，因此各国战车都是继承周代传统，战车的大小相同，轮距相同车道宽窄也相同。因为当时各国混战，假设魏国和齐国的车轨不同，魏国的兵车就无法到达齐国;如果赵国和齐国的车轨不同，齐国就不可能围魏救赵。
因此，为了相互征伐，也为了联合作战，在整个春秋战国时代，兵车的车轨是相同的，没有不一致的时候。据《左传》记载，晋国称霸期间曾击败齐国，齐国求和时，晋国提出了一个条件：“使齐之封内尽东其亩。”就是要齐国把田垄由南北向改为东西向。为什么晋国提出这样一个看似毫无用处的要求呢?
答案就是晋国位于齐国以西，齐国改变了田垄的方向后，有利于晋国的兵车东进，直接威慑齐国。齐国使者以违背先王之命为理由拒绝了晋国，最终晋国只好放弃了这个苛刻的条件，答应了齐国的求和。
当时各国战车在田亩间行走时是按照垄间距走的。从这一记载来看，晋国只要求齐国改变方向而未要求改变垄间距，说明各国的垄间距是相同的，也就是车是同轨的。如果某国改变了垄间距或车轨，就不利于本国军队进入他国，也会阻碍他国援兵进入本国。为侵略方便，也为了防守便利，没有哪个国家敢轻易改变自己的车轨。始皇统一之时，秦军纵横天下，说明此时各国的车也是同轨的。因此，始皇在统一中国前没有必要改变兵车的车轨，统一后随着驰道等先进道路的建设，就更没有必要了。
兵车变轨的可能性排除了，我们再看朝车。朝车就是天子和各级官员所乘的上朝或出访他国时所用的马车。在当时，车舆、服饰都不仅是用具那么简单，还是身份、地位的象征。因此，周代的朝车是不可能同轨的，秦代也一样。
在周朝，有公、侯、伯、子、男五等爵位，各级别的爵位对应的封地、特权，都是不一样的。在车轨上，和周天子同轨的是公和侯。侯以下用的是另一种车轨。这就意味着，开始时周代至少有两种车轨。但随着时间的推移，周人发现小轨的车行驶起来没有大轨车舒适，于是周朝在车轨方面进行了改制，各级官员一律用大轨车。
因此，到了秦代始皇能做的就有两种可能，一是继承周代的，大小官员一律平等，坐同样的车，这样“车同轨”这件事就不是始皇做的了，他只是继承了周代传统。但以始皇的个性和秦代森严的制度来看，这一点的可能性较小。那么始皇就是做了第二件事，不是推行了“车同轨”，而是为了显示自己的尊贵和维护等级制度，推行了车不同轨。这样，“车同轨”这件事就和始皇没一点关系了。
完成统一大业后，始皇开始巡游天下，并在泰山、之罘、琅玡山等地立碑记功。这些碑文都是为始皇歌功颂德，是用“金石刻尽始皇所为也”。琅玡石刻上有“书同文”的记载，在始皇的诏书中也提及其统一度量衡等功绩，但五个碑刻中没有一个有“车同轨”的记载，目前发现的秦代文书也并没有记录始皇的这一功绩。如果始皇真的推行了车同轨，这位好大喜功的皇帝，怎会不让人勒石记功?那么多爱拍马屁的臣子，怎会不为始皇歌功颂德?始皇的“车同轨”很可能是史书的误记。即使有，也不过还是用的周朝的车轨。
虽然“车同轨”这件事值得商榷，但始皇却做了一件更重要的事：修建遍布全国的道路交通网。
秦代道路分为几种，规格最高的称为驰道。驰道十分宽阔，路基夯实，路面平坦，路边有大量的松柏，是当时世界上修的规格最高的道路。据《汉书》记载：“秦为驰道于天下，东穷燕齐，南极吴楚，江湖之上，滨海之观毕至。道广五十步，三丈而树，厚筑其外，隐以金椎，树以青松。”当时的驰道类似于现在的国道，主要作用是辐射全国，便利四方。
秦代驰道以咸阳为中心向外辐射，向东分为两路，一路经洛阳北上到北京，一路经洛阳到曲阜;到曲阜后，驰道又分为两路，一路北上经济南和临淄，一路南下经徐州到会稽山。
此外，还有从咸阳向南的几条驰道，一条经郑州南下到达南阳，另一条自咸阳直下经武关到南阳。两路汇合后，驰道穿越荆楚大地直达长沙。平定百越后，这条驰道继续修筑，穿越了五岭直达南海。从咸阳向西的驰道也一路修到了陇西，在陇西分开后，一路到达鸡头山，另一路则到了临洮。
驰道之外，秦代的道路还有直道、五尺道、新道等。
公元前212年，蒙恬率秦军将匈奴赶出了河套地区。始皇认为咸阳东、南、西都有便捷的交通，唯独北部没有，有必要在北部修筑一条便捷的交通线。这条道路就是著名的大秦直道，它从咸阳超始，经上郡后穿越沙漠，直达九原郡，再往北，就是茫茫草原了。这条道路的修建，有十分重大的军事意义。此时的蒙恬正率领三十万秦军将士驻守长城一线，秦军的军需粮草、人员供应，都需要从帝国腹地运输。因此，这条直道建成后，对巩固北部边防，保证帝国北部的安全，有十分重大的意义。
另外，秦帝国还修筑了连接咸阳、安邑、太原、云中的一条大道。在此基础上，又从九原出发，修建了连接云中、雁门、代、渔阳等地的一条北方边界大道，进一步加强了北方的边防力量。
此后，秦帝国为了保证西南的安定，又从成都出发，修建了直达云南滇池的“五尺道”。平定百越后，在两广等地区又修筑了“新道”。
秦帝国通过拆除壁垒、修建各种道路，构建了以咸阳为中心的四通八达的道路交通网，把全国各地连结在一起，这对秦帝国、对中国以后的历史都产生了极其深远的影响。
首先，四通八达的交通有利于加强中央集权。统一的秦帝国建立后，中央政令的下达要想顺利到达地方，地方各类大事要想及时呈报中央，都必须有便捷顺畅的道路交通做保证。因此，始皇修建的这些道理交通网，有力地支持了中央集权的行政体制，大大加速了中央集权体制的形成，同时也提高了中央集权的行政效率。
其次，四通八达的交通有利于保障国家安全。秦统一后，六国还有不少残存的反秦势力，帝国的北部有强大的匈奴，南部有百越，都对秦帝国的安全构成了威胁。发达的道路交通网建成后，有助于秦军快速及时地到达边界等事发地区，对维护国家安全有重大意义。
再次，四通八达的交通有利于经济文化交流。统一后的秦帝国地域广阔，各地物产差异很大。大规模的交通网建成后，秦帝国内部的居民可以方便地交流各自的产品，有利于商业经济的发展。同时，便利的交通使得各地区各民族间的经济文化交流变得便捷，加速了中华民族的形成，有利于增强国家认同感和民族凝聚力。