Η BMW ξεκίνησε να κατασκευάζει κινητήρες μοτοσικλετών και κατόπιν μοτοσυκλέτες λίγο πριν τον 1ο Παγκόσμιο πόλεμο. Η πρώτη επιτυχημένη μοτοσυκλέτα της εταιρίας μετά τα αποτυχημένα μοντέλα Helios και Flink, ήταν το μοντέλο "R32" το 1923. Είχε έναν ''boxer'' δικύλινδρο κινητήρα.
Η R32 συνοδεύονταν επίσης από την μετάδοση της κίνησης στον πίσω τροχό με άξονα κάτι που συνέχισε μέχρι την παρουσίαση τηςF 650 το 1994.
Το 1937, ο Ernst Henne δημιούργησε μία 500 κυβικών BMW που έφτανε τα 279.83 km/h, παγκόσμιο ρεκόρ ταχύτητας που κράτησε 14 χρόνια και επισκιάστηκε μόνο από τις εφευρέσεις του 2ου Παγκοσμίου πολέμου .Ο Ernst Henne πέθανε το 2005 σε ηλικία 101 χρονών.
Το τέλος του 2ου παγκοσμίου πολέμου βρήκε την BMW στα ερείπια. Τα εργοστάσιά της έξω από το Μόναχο είχαν καταστραφεί από τις βόμβες των συμμάχων. Μόνο η μονάδα του Eisenach είχε μείνει ανέπαφη.
Δεν υπήρχαν ούτε σχέδια, ούτε καν σκίτσα, μιας και όλα βρίσκονταν στο Eisenach. Οι μηχανικοί της εταιρίας έπρεπε να χρησιμοποιήσουν τις μοτοσικλέτες που επιζήσανε του πολέμου, για να επανασχεδιάσουν τις μηχανές τους. Η πρώτη μεταπολεμική μοτοσυκλέτα που κατασκεύασε η BMW στην Δυτική Γερμανία ήταν η 250 κυβικών R 24 το 1948. Η R 24 βασίζονταν στην προπολεμική R 23, και ήτα η μόνη μεταπολεμική μοτοσυκλέτα της BMW χωρίς πίσω ανάρτηση.
Η κατάσταση ήταν εντελώς διαφορετική στην πλευρά της Γερμανίας που ήλεγχε η Σοβιετική Ένωση στην Ανατολική δηλαδή Γερμανία και το εργοστάσιο Eisenach όπου παράγονταν οι R 35 και ελάχιστες R 75. Τελικά αυτό ήταν το εργοστάσιο που μετατράπηκε στην περίφημη EMW (Eisenacher Motoren Werke).
Το 1952, η BMW παρουσίασε την πρώτη μεταπολεμική αγωνιστική μοτοσυκλέτα την R 68. Μόνο 1453 R 68 βγήκαν στην παραγωγή, δημιουργώντας ένα θρύλο και την πιο σπάνια μεταπολεμική BMW. είχε ένα κινητήρα 594 κυβικών που απέδιδε 35 hp.
Στις 8 Ιουνίου 1959, ο John Penton οδηγούσε μια BMW R 69 από την Νέα Υόρκη στο Λος Άντζελες σε 53 ώρες και 11 λεπτά καταρρίπτοντας το παγκόσμιο ρεκόρ του Earl Robinson με μια Harley-Davidson που είχε διαρκέσει 22 ώρες περισσότερο.
Παρ όλες τις μεγάλες πωλήσεις της BMW στην Αμερική, η εταιρία αντιμετώπιζε μεγάλα οικονομικά προβλήματα. Μόνο πουλώντας το τμήμα κατασκευής κινητήρων αεροσκαφών και την οικονομική στήριξη του Herbert Quandt, η BMW κατάφερε να επιβιώσει. Η μεγάλη στροφή ήρθε κατ αρχήν με την επιτυχία των αυτοκινήτων που άρχισε να κατασκευάζει η εταιρία.