Первые самоходные двухколесные экипажи почти одновременно создали француз Л. Перро и американец С Роупер в 1869 году. Это были деревянные велосипеды с легкой паровой машиной. Желающих оснастить "бицикл" паровым двигателем хватало. Например, по чертежам Л. Коупленда фирма "Норторп" в 1880-е годы изготовила около 200 двух- и трехколесных паровых велосипедов.
В 1885 году немецкий инженер Готлиб Даймлер сконструировал компактный двигатель внутреннего сгорания и для демонстрации его в действии установил на деревянный велосипед. Мелкосерийное производство аналогичных самоходов в Германии освоили братья Генрих и Вильгельм Хильдебранды совместно с Алоисом Вольфмюллером. Они впервые применили на двухколесном экипаже пневматические шины и двухцилиндровый двигатель, назвав новинку мотоциклом (от латинского "мотор" — "приводящий в движение" и греческого "циклос" — "колесо"), то есть моторизованным велосипедом.
Всемирное признание к мотоциклам пришло в 1895 году, когда французские изобретатели Альбер де Дион и Жорж Бутон создали очень легкий одноцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, установив его на специально спроектированную трехколесную конструкцию. Получился трицикл "Де Дион-Бутон" По лицензии этой фирмы и зачастую с ее моторами трициклы строили во многих странах. В России в конце XIX — начале XX века они выпускались в течение десяти лет.
В 1897 году русские журналисты Евгений и Михаил Вернеры освоили во Франции изготовление велосипедов с легким моторчиком, закрепленным над передним колесом, с приводом на него через ременную передачу. В 1898 году на мотоциклах чешской фирмы "Лаурин-Клемент" двигатель внутреннего сгорания расположили, как на самоходе Даймлера. Это взяли на вооружение другие конструкторы при создании новых моделей. Среди пионеров мотоциклостроения были заводы "Нортон" (Англия), "Пежо" (Франция), НСУ (Германия), "Лейтнер" (Россия), "Харлей-Дэвидсон" (США), "Ямаха" (Япония).
К 1925 году более ста заводов в мире выпускали мотоциклы. Их конструкции столь различались, что понадобилась классификация. В ее основу лег рабочий объем двигателя. Так выделили три класса моторов: легкий — до 300 кубических сантиметров, средний — от 350 до 650 и тяжелый — более 750.
Сегодня принята другая классификация. В ней принимаются во внимание два важнейших критерия: назначение машины и ее компоновка. Руководствуясь ими, например, журнал "Мир мотоциклов" выделил следующие основные классы, мотовелосипеды, минибайки, мопеды, скутеретты, мотороллеры, стандартные или "классические" мотоциклы, чопперы, спортбайки, туристские мотоциклы, мотоциклы двойного назначения, мотоциклы специального назначения, спортивные мотоциклы, мотоциклы с колясками, мотовездеходы.
Мотовелосипеды — простейшие представители мира мотоциклов, они отличаются от обычных велосипедов наличием "подвесного мотора", в качестве которого все чаще применяют не традиционный тепловой, а электрический двигатель.
Минибайк представляет собой маленький мотоцикл на миниатюрных, обычно не более чем 13-дюймовых, колесах. Для минибайков характерна очень плотная, даже по мотоциклетным меркам, компоновка. Чаще всего применяется хребтовая рама с подвешенным к ней снизу двигателем.
Термин "мопеды" образован от слов "мотор" и "педаль". Это моторизованное транспортное средство со вспомогательным педальным приводом. Правда, в последнее время многие фирмы отказались от педального привода, вместо него моторы получили кик- или электростартеры. При этом сами машины благополучно сохранили все прочие признаки "мопеда": хребтовую раму, изогнутую так, что образуется внушительный проем, и подвешенный к ней снизу двигатель.