डिस्क ब्रेक घूमती हुई डिस्क को दबाकर कार को रोकते हैं। रोटर नामक यह डिस्क पहिये के साथ घूमती है। कैलिपर रोटर के ऊपर लगा होता है और इसमें दो ब्रेक पैड होते हैं। जब चालक पेडल दबाता है, तो हाइड्रोलिक दबाव कैलिपर के पिस्टन को धकेलता है, और पैड रोटर पर कसकर पकड़ बना लेते हैं। घर्षण के कारण पहिया धीमा हो जाता है, और कार रुक जाती है।

डिस्क ब्रेक के ड्रम ब्रेक की तुलना में कई फायदे हैं। ये गर्मी को बेहतर तरीके से फैलाते हैं, इसलिए बार-बार तेज ब्रेक लगाने पर भी इनमें खराबी नहीं आती। इनकी सर्विसिंग आसान होती है क्योंकि पैड को व्हील हब को हटाए बिना ही बदला जा सकता है। पैड घिसने पर ये अपने आप एडजस्ट भी हो जाते हैं। यही कारण है कि अधिकांश आधुनिक कारों में चारों पहियों पर डिस्क ब्रेक का इस्तेमाल होता है, हालांकि कुछ किफायती कारों में पीछे ड्रम ब्रेक लगे होते हैं।

रोटर ठोस या वेंटेड हो सकता है। वेंटेड रोटर में आंतरिक वैन होते हैं जो हवा को अंदर खींचते हैं, जिससे यह तेजी से ठंडा होता है। परफॉर्मेंस कारों में गर्मी और गैस को बाहर निकालने के लिए ड्रिल्ड या स्लॉटेड रोटर का उपयोग किया जाता है। पैड भी महत्वपूर्ण होते हैं। अलग-अलग पैड कंपाउंड शोर, धूल, घिसाव और ब्रेकिंग पावर में अंतर लाते हैं। सिरेमिक पैड शांत और साफ होते हैं लेकिन महंगे होते हैं। सेमी-मेटैलिक पैड अधिक मजबूती से ब्रेक लगाते हैं लेकिन तेजी से घिसते हैं और अधिक धूल पैदा करते हैं।

डिस्क ब्रेक का प्रयोग सर्वप्रथम 1950 के दशक में रेसिंग कारों में किया गया था। 1960 के दशक में इनका प्रचलन आम कारों तक पहुंचा और 1980 के दशक तक ये मानक बन गए। ऑटोमोटिव इतिहास में सुरक्षा के क्षेत्र में हुए सबसे महत्वपूर्ण विकासों में से एक डिस्क ब्रेक हैं।