Теоретически все хорошо, но на практике возникают две проблемы. Первая заключается в том, каким образом соединить две шестерни, вращающиеся с разными угловыми скоростями, независимо от того, куда нужно переключаться, вверх или вниз. Необходимо учитывать, что до этого момента скорости ведущего и промежуточного валов были согласованы, и очевидно, что для новой пары шестерен они будут другими. Опытный водитель может использовать двигатель, чтобы отрегулировать скорость ведущего вала, включив на мгновение нейтральную передачу, а затем ввести новую шестерню в зацепление. Такой процесс известен, как двойной выжим сцепления. Небольшая разница в скоростях может быть сглажена изменением формы зацепляющихся частей шестерен, применением скругленных, а не острых углов. Неопытные водители могут воспользоваться двойным выжимом сцепления, но сделать хуже, а не лучше. Комбинация везенья и грубой силы может через определенное время привести к зацеплению. Храбрые водители, которые хотели бы попробовать, каково это, могут провести эксперимент, переключив передачу на современном автомобиле вообще без использования сцепления — это можно сделать, и с практикой это будет получаться лучше — просто нужно потянуть рычаг коробки в нейтральное положение, когда двигатель раскрутился, и попробовать понять, когда скорость автомобиля и обороты двигателя соответствуют между собой, и включить более высокую или низкую передачу. Наиболее трудно включить ту же передачу, от которой вы только что отключились. Из практических соображений полезно будет знать, что можно тронуться на автомобиле, если не работает привод сцепления, включив на неподвижном автомобиле первую передачу и запустив в таком положении двигатель.


Кроме таких экстремальных случаев, всегда было ясно, что необходима какая-либо фрикционная муфта, обеспечивающая выравнивание скоростей шестерен перед зацеплением и которая до этого момента не даст возможности зацепиться.


Со временем был изобретен такой механизм синхронизации, но чтобы стать эффективным, он должен подождать до момента, пока не будет получен ответ на решение второй проблемы коробки передач.


Вторая проблема заключалась в том, что шестерни весят довольно много. Изменение скорости ведущего вала вместе с набором шестерен занимало много времени и энергии. Также из-за того, что шестерни должны были перемещаться вдоль вала, требовалось большое пространство, и поэтому коробки передач получались большого размера. В конечном счете, появился ответ в форме применения принципа коробки передач с постоянным зацеплением, который быстро вытеснил первоначальную коробку передач скользящего типа, по крайней мере, в легковых автомобилях. В коробке передач с постоянным зацеплением, как и вытекает из ее названия, все пары шестерен находятся в зацеплении все время. Шестерни ведущего вала могут свободно вращаться, а соединение их с валом осуществляется специальными селекторами, которые скользят вдоль шлицев вала и замыкаются через втулку шестерни. Перемещение этих селекторов требует меньше места и усилия, чем перемещение группы шестерен, и поэтому в целом коробка передач получается компактнее. Поскольку они намного легче, их скорость может быть синхронизирована с шестернями гораздо быстрее. За последние 30 лет были приложены огромные усилия, направленные на улучшение работы встроенных в селекторы синхронизирующих механизмов и ставших сейчас настолько эффективными.