In der zweitgrößten Stadt Deutschlands leben knapp 1,85 Millionen Menschen (Stand 2019). Im Jahr 2017 betrug der Modal Split für den Fahrradverkehr 15 Prozent [MID18, S. 9]. Ein Ziel des Bündnisses für Radverkehr in Hamburg ist eine Steigerung dieses Wertes auf 25 Prozent [BfR16].

Das StadtRAD Hamburg basiert auf einer Kooperation der Stadt Hamburg und der Deutschen Bahn AG (DB Rent). Es entspricht dem Konzept Call a Bike Fix und wurde am 10. Juli 2009 in Betrieb genommen und seitdem in Folge des großen Erfolges weiter ausgebaut. In der Startphase konnten die Fahrräder an den Stationen durch Identifikation per EC- oder Kreditkarte ausgeliehen werden. Für die Ausleihe beziehungsweise Rückgabe der Leihfahrräder musste ein Öffnungs- beziehungsweise Quittungscode am Fahrradschloss eingeben werden. Im Februar 2011 erfolgte eine Umstellung auf Funktechnologie. Die Ausleih- und Rückgabevorgänge können seitdem per Handy-App beziehungsweise per Telefon (nach einer Registrierung) oder über die Kundenkarte in Form eines RFID-Schlüsselanhängers erfolgen [Ham13]. Das Fahrrad kann an jeder beliebigen Station zurückgegeben werden. Das StadtRad-System wurde 2013 ausgeweitet auf die Stadt Lüneburg, 2015 auf den Stadtteil Harburg und 2016 auf den Bezirk Bergedorf [HamAb16, BWVI15, DB13].

Die Bezahlung erfolgt via Kreditkarte beziehungsweise EC-Lastschriftverfahren. Das Tarifsystem wurde zum 1. Januar 2013 geändert. Der bis dahin geltende günstige Tarif ab der 31. bis zur 60. Minute entfiel auf Grund der schwachen Nachfrage [Ham13]. Für die erstmalige Anmeldung fällt nach wie vor eine Gebühr von fünf Euro an, die als Fahrtguthaben gutgeschrieben wird [DB10]. Um die Bindung an den Öffentlichen Personenverkehr (ÖPV) zu fördern gelten für Besitzer einer Dauerkarte für den Hamburger Verkehrsverbund (HVV) oder für die Deutsche Bahn gesonderte Tarife.

Ende des Jahres 2009 waren für das Fahrradverleihsystems 36.500 Nutzer angemeldet, die mehr als 306.000 Fahrten realisiert hatten. Ende 2017 lag die Zahl der registrierten Nutzer bereits bei etwa 500.000, die rund 3 Millionen Fahrten realisierten [DB19d]. Das System ist ständig nutzbar und steht, im Gegensatz zu vielen anderen Call a Bike Städten, auch im Winter zur Verfügung. Damit ist das öffentliche Fahrradverleihsystem in Hamburg das erfolgreichste System in Deutschland.

Im Februar 2019 wurde die gesamte Flotte ausgetauscht. Neben über 3.000 neuen Fahrrädern an über 240 Stationen stehen nun auch seit April 2019 Lastenpedelecs zur Verfügung. In den kommenden Jahren steht der weitere Ausbau des Stadtrad Hamburg. Die Fahrradflotte soll auf 4.500 Fahrräder und 70 Lastenpedelecs an 350 Stationen nachgerüstet werden. Die Rückgabe ist an jeder Station möglich. Die Stationen befinden sich vorzugsweise an S- und U-Bahnhöfen im erweiterten Innenstadtbereich sowie in größeren Wohnquartieren, in Geschäftsvierteln und an wichtigen Freizeit- und touristischen Einrichtungen. Lastenpedelecs müssen aber zu der Station, wo diese ausgeliehen wurden, zurückgebracht werden [SRH20].