Met de uitvinding van de stoommachine en de fiets, realiseerden 19e eeuwse wetenschappers zich snel dat het combineren van deze twee technologieën het vervoer op de openbare weg aanzienlijk kon verbeteren.
De eerste golf van gemotoriseerde fietsen verscheen slechts enkele jaren na de première van de beroemde fiets met pedalen van Pierre Michaux en duurde tot halverwege de jaren 1880. Pierre Michaux’ zoon Ernest maakte de eerste motorfiets in zijn Parijse fabriek door een kleine stoommachine te combineren met een van hun vroege “boneshaker” fietsontwerpen. Dat product gaf de aanzet tot de productie van vele andere modellen, waarbij verschillende andere uitvinders een soortgelijke prestatie leverden met behulp van verschillende soorten stoommachines (Sylvester H. Roper gebruikte een kolengestookte oven in 1868, Louis-Guillaume Perreaux gebruikte een alcoholbrander in 1871, Lucius Copeland verbond een stoommachine aan een Engelse “farthing-penny” hoge wiel fiets in 1881).
De echte revolutie in de motorfiets technologie vond plaats in 1885, toen twee Duitse uitvinders Gottlieb Daimler en Wilhelm Maybach erin slaagden om de eerste motorfiets met een benzine verbrandingsmotor te produceren. Deze machine, “Daimler Reitwagen” genaamd, staat vandaag bekend als het eerste voorbeeld van de moderne motorfiets die we vandaag kennen en gebruiken. Sinds zijn verschijning zijn vele andere uitvinders en ingenieurs begonnen met het maken van hun eigen versies van de met een motor uitgeruste fiets.
Tien jaar na de première van de “daimler reitwagen” begon de Duitse fabrikant Hildebrand & Wolfmüller” de eerste fabriek voor massaproductie van motorfietsen. Hun eerste bedrijf slaagde er niet in erg lang in leven te blijven, maar nieuwe veiligheidsvoorzieningen en de toename van de populaire vraag resulteerden in een grote motorfiets expansie gedurende de eerste jaren van de 20e eeuw. Verschillende grote fabrikanten begonnen hun eigen motorfiets te ontwerpen, met name de Engelse Royal Enfield, Triumph, de Amerikaanse Harley-Davidson, Indian Motorcycle Manufacturing Company en DKW (die het record in handen had van de grootste motorfietsfabriek voor de Tweede Wereldoorlog).
Na de Tweede Wereldoorlog zorgden de lagere kosten, de toegenomen technische verbeteringen en de betere wegennetten voor het wijdverbreide succes van motorfietsen over de hele wereld. Motorfietsen werden een van de belangrijkste vervoermiddelen in Azië (vooral in de grote steden) en de Amerikaanse “motorclub”-beweging (in combinatie met hun portretten in films uit de jaren ’50 en ’60) spraken tot de verbeelding van de hele wereldbevolking. In de jaren ’60 begon de dominantie van Amerikaanse en Engelse fabrikanten te vervagen met de opkomst van verschillende Japanse merken – Suzuki, Kawasaki en Yamaha. Zij richtten hun productie op kleinere, goedkopere en efficiëntere motorfietsontwerpen, waardoor zij het grootste deel van de wereldmarkt in handen kregen.
Een van de populairste motorfietsmodellen aller tijden is de “Honda Super Cub”, waarvan meer dan 60 miljoen exemplaren werden verkocht. Hun dominantie duurde tot 1990, toen verschillende Amerikaanse en Europese fabrikanten erin slaagden grote delen van de wereldmarkt terug te veroveren (de populairste westerse merken van vandaag zijn namen als BMW, Ducati, Victory en Harley-Davidson).
Heden ten dage zijn motorfietsen een van de meest betaalbare vormen van gemotoriseerd vervoer op de openbare weg. Dagelijks zijn er meer dan 200 miljoen motorfietsen in gebruik over de hele wereld (samen met meer dan 590 miljoen auto’s). Leidende landen met het grootste motorfietsgebruik zijn India (37 miljoen motorfietsen/bromfietsen) en China (34 miljoen motorfietsen/bromfietsen).