Као и многи изуми, и мотоцикл се развијао у постепеним фазама, без иједног проналазача који би могао тврдити да је једини изумитељ. Ране верзије мотоцикла увели су бројни изумитељи, углавном у Европи, у 19. веку.
Парни бицикли
Амерички Силвестер Ховард Ропер (1823-1896.) Изумио је двоцилиндрични велоципеда на парни погон 1867. године. Велоципеда је рани облик бицикла у којем су папучице причвршћене на предњи точак. Роперов проналазак може се сматрати првим мотоциклом ако допустите да ваша дефиниција мотоцикла укључује парни мотор на угаљ. Ропер, који је такође изумио аутомобил са парним мотором, убијен је 1896. године док је возио свој парни велоципеда.
Отприлике у исто време када је Ропер представио свој парни велоципеда, Француз Ернест Мицхаук прикључио је парни мотор на велоципеда који је изумио његов отац, ковач Пиерре Мицхаук. Његова верзија покренута је алкохолом и погонима с двоструким појасевима који покрећу предњи точак.
Неколико година касније, 1881. године, проналазач по имену Луциус Цопеланд из Пхоеника, Аризона, развио је мањи парни котао који је могао покретати задњи точак бицикла невероватном брзином од 12 мпх. 1887. године Цопеланд је основао производну компанију за производњу првог такозваног "Мото-циклуса", иако је то заправо била контрацепција на три котача.
Први мотоцикл на гас
Током следећих 10 година појавило се на десетине различитих дизајна за самосталне бицикле, али то је широко признао је да је прва која је користила бензински мотор са унутрашњим сагоревањем била стварање Немаца Готтлиеб Даимлер и његов партнер Вилхелм Маибацх, који је 1885. развио Нафтни реитвагон. Ово је обележио тренутак у историји када се сударио двоструки развој одрживог мотора на гас и модерног бицикла.
Готтлиеб Даимлер користио је нови мотор који је инжењер измислио Ницолаус Отто. Отто је изумио први „Четворотактни мотор са унутрашњим сагоревањем“ 1876. године, називајући га „Отто Циклус мотора "Чим је довршио свој мотор, Даимлер (бивши запосленик Отоа) га је уградио у аутомобил мотоцикл. Зачудо, Даимлеров Реитвагон није имао маневарски предњи точак, већ се уместо тога ослањао на пар вањских точкића, слично као и точкићи за тренинг, како би бицикл био усправан током скретања.
Даимлер је био сјајни иноватор и наставио је да експериментише са бензинским моторима за чамце, а постао је и пионир у арени за производњу комерцијалних аутомобила. Компанија која носи његово име на крају је постала Даимлер Бенз - компанија која се развила у корпорацији коју сада познајемо као Мерцедес-Бенз.
Наставак развоја
Од касних 1880-их надаље, на десетине додатних компанија појавиле су се за производњу самоходних „бицикала“, прво у Немачкој и Британији, али су се брзо прошириле и на САД.
1894. немачка компанија Хилдебранд и Волфмуллер постала је прва која је основала фабрику производних линија за производњу возила, која сада први пут су звани "мотоцикли". У САД-у је први производни мотоцикл изградио фабрика Цхарлес Метз, Валтхам, Массацхусеттс.
Мотоцикл Харлеи Давидсон
Ниједна дискусија о историји мотоцикала не може се завршити без спомињања најпознатијег америчког произвођача, Харлеи Давидсона.
Многи изумитељи 19. века који су радили на раним мотоциклима често су прешли на друге изуме. Даимлер и Ропер су, на пример, наставили да развијају аутомобиле и друга возила. Међутим, неки изумитељи, укључујући Виллиам Харлеи и браћу Давидсонс, наставили су искључиво развијати мотоцикле. Међу пословним конкурентима биле су и друге нове старт-уп компаније, попут Екцелсиор, Индиан, Пиерце, Меркел, Сцхицкел и Тхор.
Године 1903., Виллиам Харлеи и његови пријатељи Артхур и Валтер Давидсон покренули су Харлеи-Давидсон Мотор Цомпани. Бицикл је имао квалитетан мотор, тако да се могао доказати у тркама, иако је компанија у почетку планирала да га произведе и пласира као транспортно возило. Мерцхант Ц. Х. Ланге је у Чикагу продао први званично дистрибуирани Харлеи-Давидсон.