寶馬摩托車及發動機的生產本來是一種不得已的權宜之計，但卻創造了輝煌的成就，長期以來，寶馬都堅持獨特的摩托和發動機形式。
一戰后，備受打擊的寶馬轉而投入摩托車發動機的生產。1921年，第一款寶馬摩托車發動機誕生，水平對置雙缸，代號M2B15，俗稱“拳擊手”（大概是因為水平對置發動機的英文別稱是boxer，現在的斯巴魯發動機也是這樣）。隨后，改進型號M2B33誕生，在車上采用橫向安裝，縱置曲軸，也奠定了寶馬摩托車水平對置發動機，軸傳動的基礎。
1969年，寶馬推出了全新的5系列水平對置雙缸摩托發動機。配備恒壓化油器，運轉平穩，響應速度更快。另外，三相交流發電機保證了供電能力，電子啟動裝置也讓車輛的舒適性增加。與此相對，R75成為當年頂級的摩托車。隨后，1973年推出的R 90 S創造了時速200公里的記錄。三年后，寶馬推出了功能更強大的R 100 RS。
1983年,寶馬摩托迎來了第一款四缸發動機。在此之前，寶馬摩托一直是水平對置雙缸發動機和單缸機。新發動機是一臺水冷縱置四缸機，它與變速器、萬向軸、傳動系統和后擺臂整合在一起，被稱為“寶馬緊湊型動力系統”。
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1993年，寶馬首次將四氣門技術應用在水平對置發動機上。與以前相比，發動機氣門推桿更小，讓氣門結構變得更硬和更適合高轉速。這樣，就留出了性能改進余地，同時機械噪音也降低了。
