Das Fahrradverleihsystem der 3. Generation wurde seit Ende der 1990er Jahre in vielen europäischen Städten wie Rennes, München oder später in Wien eingeführt oder aus der 2. Generation weiterentwickelt. Laut [Dema09] existierten im Jahr 2008 weltweit etwa 90 derartige Systeme, wobei monatlich etwa ein System hinzukommt.

Die Systeme zeichnen sich durch eine weitestgehende Automatisierung der Ausleihvorgänge, zentrale Registrierung der Nutzer und eine bargeldlose Bezahlung aus. Über eine Benutzerkarte (zum Beispiel "Vlo à la carte" in Rennes) oder via Mobiltelefon (zum Beispiel "Call a bike flex" in München) öffnet sich das Fahrradschloss oder ein Code wird gesendet, mit dem das Schloss geöffnet werden kann [DIFU10, Hand09].

Die Fahrräder der 3. Generation sind Spezialanfertigungen. Sie sind darauf ausgelegt, langlebig und nutzerfreundlich zu sein. Ihre Bestandteile können nur mit speziellen Werkzeugen demontiert werden. Des Weiteren sind sie mit GPS ausgestattet, um den Gebrauch des Fahrrades zu verfolgen und vor Diebstahl zu schützen. Der Trend geht - auch bei ursprünglich dezentralen Systemen wie Call a Bike und Nextbike - zu stationsgebundenen Systemen, weil aus Nutzersicht wie auch aus stadtgestalterischer Sicht eine klarere Anordnung und verlässlichere Planung der abgestellten Fahrräder gewünscht ist [Dema09].

Die Fahrradverleihsysteme der 3. Generation sind aufgrund des hohen Aufwandes für Personal und Betrieb teilweise kostenintensiv und können einen Betrag von 1.500 bis 2.500 Euro pro Jahr und Rad erreichen. Das stationsungebundene System der Firma Nextbike erzeugt durch einfache, robuste Technik und schlankes Management geringere Kosten, die über eine Nutzergebühr und Werbung an den Fahrrädern gedeckt werden können. Dies gilt in der Regel nicht für die bekannten und hinsichtlich der Nutzerfreundlichkeit sowie Nutzungsintensität sehr erfolgreichen Systeme mit technisch anspruchsvoller Ausleih- und Ortungstechnik, hohen Aufwänden zur Umdisposition der Räder und größtenteils kostenlosen Kurzzeitausleihen (zum Beispiel Paris, Barcelona). Sie sind in der Regel auf Ausgleichszahlungen angewiesen, direkte kommunale Gelder oder in vielen Fällen indirekt durch die Koppelung an die Vergabe von Werberechten. Gemessen am Beitrag der Leihfahrräder zur Nahmobilität erscheinen die Kosten gesamtwirtschaftlich mehr als vertretbar, zumal im Stadtverkehr synergetische Entlastungseffekte, zum Beispiel durch geringeren Parkdruck, Veränderungen des Modal Splits und weniger Schadstoffemissionen erzielt werden können [vonS09, Hand09, BMVBS10j, LeitfInterde10].

Festzustellen ist eine Diversifikation der Tarif- und Nutzungskonzepte innerhalb der 3. Generation. So bietet im Gegensatz zu vielen anderen Konzepten das zunächst von einer Münchner Firma entwickelte und von der Deutschen Bahn als Imageträger aufgebaute System "Call a Bike" insbesondere Anreize für eine Langzeitnutzung der Räder [Hand09, DB2010].