Het eerste studiemodel dateert uit 1933. De Venus Bilo was niet door Volvo gebouwd, maar door een onafhankelijke koetsenmaker, op basis van een PV653 chassis. na de onthulling bleek dat Volvo wel degelijk bij de ontwikkeling betrokken was. Het was een test in stroomlijn-styling, ruimtegebruik in het interieur en een systeem waarbij plaatwerk bij beschadiging makkelijk te vervangen was. Het model is nooit in productie genomen.
Latere concept-projecten dateren uit de jaren 60 en 70. Veiligheid was een hot item, ontwerpen moesten practisch en functioneel zijn. Vaak waren de conceptauto's eenvoudig lelijk.
VESC
De VESC, Volvo Experimental Safety Vehicle, werd voor het eerst getoond in 1972. Veel elementen lijken op de latere 200-serie, zoals een hoekiger vorm en grote bumpers. Dit was ook een gevolg van de ontwikkeling van amerikaanse wetgeving, maar Volvo ging veel verder. De auto had airbags vóór en achter, een antiblokkeersysteem op de remmen, pop-up hoofdsteunen, energie absorberende bumpers en een systeem dat de brandstoftoevoer afsluit bij een botsing.
De auto kon een aanrijding van achter tot 80km/h en een flinke botsing aan de voorzijde doorstaan, maar ook een 'koprol'. Styling was niet geweldig, maar een veiliger auto bestond niet.
Elcar
Later in de jaren 70 werd zuinigheid met brandstof belangrijker, net als alternatieven voor de verbrandingsmotor. In 1976 werden twee elektrische prototypes getoond. De auto's waren kleiner dan alles wat eerder door Volvo geproduceerd was. Voor Volvo waren deze projecten ook belangrijk om interieur- en exterieur ontwerpen te testen. Elektrische voortstuwing was toen nog verre van toereikend.
Taxi
In diezelfde tijd heeft Volvo ook meegedaan aan een wedstrijd, uitgeschreven door het Museum of Modern Art in New York om een hedendaagse opvolger voor de taxi te ontwikkelen. Volvo combineerde toegankelijkheid, veiligheid en milieuvriendelijkheid in de Experimental Taxi. De strakke buitenkant heeft wat van de 700 serie. Het was de eerste voorwielaangedreven auto door Volvo ontwikkeld. De auto had een zuinige 6-cylinder dieselmotor met een automatische versnelling, goed passend in die tijd van energiecrisis. De auto had lage vloer en een grote schuifdeur om rolstoeltoegang mogelijk te maken. Airconditioning was standaard ingebouwd, net als een kogelwerende scheiding naar de chauffeur.
Het volgende concept was de VSCC, ontwikkeld door de amerikaanse tak van Volvo, getoond in 1978. Deze Safety Concept Car had pulserende remlichten, sneller knipperend als er harder geremd werd. De wielen werden voorzien van drukmeters en de claxon werd luider als de auto sneller reed.
VCC
De VCC, Volvo Concept Car uit 1980 was een voorproefje op de 700 serie, al zijn de afmetingen nog behoorlijk veranderd.
LCP
In 1983 kwam Volvo met een echt nieuw concept: in het Light Component Project werden magnesium en aluminium en plastics getest in een twee prototypes. De eerste gebruikte een 1,3 liter 3-cylinder turbodiesel injectiemotor, de andere een 1,4 liter turbodiesel. Vooral de materiaaltest in relatie tot veiligheid, betrouwbaarheid en recycling was belangrijk. De auto's wogen 700kg en haalden 100km/h, met matig brandstofverbruik. Het ontwerp was radicaal voor 1983, maar zou tegenwoordig niet echt opvallen. Wel heel apart was de naar achter gerichte achterbank.
ECC
De Environmental Concept Car uit 1992 lijkt al heel veel op de S80 uit 1998. De auto was gebouwd op de basis van de 850. Kwaliteit, veiligheid, comfort en prestatievermogen waren de toverwoorden, naast milieuvriendelijkheid door de toepassing van gerecyclede materialen. De auto was voorzien van een hybride benzine-gas turbinemotor die een generator en daarmee de accu laadde en elektrische motor aandreef. De auto had een luchtweerstand van slechts 0,23.
Styling-elementen grepen terug op het verleden: de zijkant van de Amazon, de schouders van de 140 en de V-vorm op de motorkap die al voorkomt sinds de PV444 zijn terug te vinden in het ontwerp. Het koetswerk moest van volledig recyclebaar aluminium zijn, waardoor het lage gewicht bijdroeg aan een laag verbruik en hoge prestaties. Twee jaar later kwam de Audi A8, gebouwd met een aluminium frame, maar Volvo was nog niet zover.
Eyecar
In 2000 werd de Eyecar onthuld, een mislukt soort S80-coupé. De Eyecar was gebouwd om de ogen van de bestuurder. De stoelen, stuurwiel, middenconsole en pedalen bewegen naar de juiste positie voor de bestuurder. Zonder dat de bestuurder er zelf iets aan hoefde te doen. De theorie was dat optimaal zicht de sleutel was om wegen veiliger te maken. Misschien wordt dit in de toekomst verder ontwikkeld, maar dit concept was mede door de geknikte B-stijl niet bepaald gracieus te noemen.
SCC
In 2001 kwam een nieuwe SCC, een 5-deurs hatchback die eruit ziet als een 3-deurs coupé. De achterdeuren waren schuifdeuren. De A-stijlen waren vormgegeven als een vakwerkligger, dus haast transparant. De andere stijlen waren zo dun mogelijk om het zicht te vergroten. Voor de overblijvende blinde hoeken waren extra sensors opgenomen. Camera's vulden de achteruitkijkspiegels aan. De koplampen konden aangepast worden van een smallere bundel voor hoge snelheden tot een bredere bundel in de stad. Ook deze auto had de eye-controlled positie van stuur en pedalen.
ACC
Het principe van een concept car is nieuwe ontwerpen en technologieën te kunnen testen op consumenten en technische haalbaarheid en functioneren. Daarmee was de Adventure Concept Car uit 2001 een groot succes. Het was een voorproefje van wat de XC90 zou worden. Veel van de ACC heeft het uiteindelijke productiemodel gehaald.