Fino a pochi anni fa venivano montati quasi esclusivamente freni del tipo "V-brake",oggi utilizzati sulle biciclette più economiche, questi sono freni a pattino caratterizzati dall'avere i bracci di leva del corpo freno molto lunghi per consentire elevata potenza frenante con basse pressioni sulla leva al manubrio. Attualmente le mtb vengono dotate quasi esclusivamente di freni a disco simili per costruzione e funzionamento a quelli motociclistici, con la differenza che i modelli più economici sono azionati da un cavo anziché da un fluido in pressione. I freni a disco possono essere montanti solo su ruote appositamente progettate, che presentano un diverso posizionamento dei raggi per sopportare il forte momento torcente che si crea fra il mozzo e il cerchione in frenata. Inoltre, il telaio deve essere predisposto con gli appositi supporti per il fissaggio della pinza. I moderni freni a disco hanno una potenza di frenata decisamente superiore a quella dei"V-brake" anche grazie all'utilizzo di dischi frenanti di notevole diametro (le dimensioni più frequenti sono 160, 180 e 200 mm). Inoltre, i freni a disco hanno la capacita' di frenare sempre anche in condizioni gravose, come fango o neve, che sono il punto debole dei freni tradizionali.