在拖拉机发展的早期，使用的主要是手扶小型拖拉机变速箱手动变速箱，它的结构较为简单，在技术上可分为：滑动齿轮换挡、啮合套换挡以及同步器换挡三种方式，滑动齿轮换挡主要是通过主齿轮在驱动轴上来回滑动，在不同的位置上与从动齿轮啮合，是最基础的变速方式。啮合套换挡是指在主动轴上存在一个空套齿轮，它与从动轴上的齿轮长期处于啮合状态，通过移动主动轴上的啮合套，将主动轴的动力传递给空套齿轮。同步器换挡变速箱小型拖拉机变速箱供应商利用了摩擦原理，这有利于保证主从动齿轮在啮合时有相等的圆周速度，这就使得在换挡过程中更加平顺，避免了齿轮啮合时的冲击，确保了齿轮的使用寿命，这在拖拉机手动变速箱的发展过程中具有重要的意义。

拖拉机自动变速箱与汽车上使用的手扶小型拖拉机变速箱自动变速箱原理和工作过程相似，不需要驾驶员参与换挡，换挡过程按照既定程序进行，按照自动变速箱采取的传动形式可分为液力机械式变速箱、静液压式变速箱以及液压机械式变速箱三种。（1）液力机械式变速箱的主要特点是：其传动通过液力变矩器或是液力祸合器与变速箱进行串联，使小型拖拉机变速箱供应商拖拉机起步更加平稳，防止过载破坏。（2）静液压式变速箱的主要特点是：将液压传动装置和变速箱串联传动，液压传动装置负责发动机的全部功率，操作简单平稳。（3）液压机械式变速箱的主要特点是：除了将液压传动装置和变速箱串联传动外，还需要通过差动机构功率的合流或分流，完成液压传动装置与纯机械传动的选择性传动。自动变速箱在先进的拖拉机上应用的越来越广泛。

换挡规律通过研究拖拉机小型拖拉机变速箱供应商各挡位自动换挡时刻与控制参数(如作业速度、负荷程度、滑转率、发动机输出转速转矩等)之问的关系，并经过性能仿真优化后，确定最佳换挡点 ，避免换挡循环。 目前手扶小型拖拉机变速箱拖拉机自动变速器换挡规律是从汽车传动系所采用的以车速和油门开度为控制参数的“两参数换挡规律”基础上发展而来的。但这些传统的换挡规律是建立在被控对象精确数字模型基础上，对于拖拉机和工程车辆，由于工况复杂，负荷变化剧烈，建立其精确模型比较困难，使基于数学模型的各类控制方法难以解决这一问题。因此近年来许多研究将智能控制理论应用于换挡规律，如I．Sakai等提出了模糊换挡策略 J，K．Hayashi等提出了根据输入转速和加速踏板位置变化量利用模糊逻辑判断车辆负载和驾驶员意图、根据车辆速度、负载、驾驶员意图和加速踏板位置利用神经网络原理决策换挡位置的智能控制策略 。Jonas Fredrikson采用自适应反馈方法构建控制器，并提出将发动机作为主动控制一部分的非线性换挡控制方法 。现代控制方法的引入，并增加能够反映具体作业状态和环境状态的参数，使得换挡时机和挡位分布更加合理，可以大大提高了车辆的燃油经济性和作业效率。

在控制策略上，Case IH公司Steiger拖拉机16F／2R全动力换挡手扶小型拖拉机变速箱变速箱按照拖拉机作业特点，分成田间和公路两种自动换挡模式，根据变速箱小型拖拉机变速箱供应商输出轴转速、当前的挡位数和发动机转矩负载，自动选择前进挡位，田间作业时，采用动力控制模式，以获取最大动力输出，而在公路运输时，采用经济模式，从而使燃油喷射更加精确，油耗更低。而New Holland公司则开发出拖拉机行走速度管理系统GSM，其不仅包括自动换挡功能，还可在田间作业负荷变化时，自动调节发动机转速与变速器挡位相匹配使拖拉机按照驾驶员设定的工作速度进行作业，在保证经济性的前提下能大幅提升生产效率。