A motocicleta foi inventada simultaneamente por um americano e um francês, sem se conhecerem e pesquisando em seus países de origem. Sylvester Roper nos Estados Unidos e Louis Perreaux, do outro lado do atlântico, fabricaram um tipo de bicicleta equipada com motor a vapor em 1869. Nessa época os navios e locomotivas movidas a vapor já eram comuns, tanto na Europa como nos EUA, e na França e na Inglaterra os ônibus a vapor já estavam circulando normalmente. As experiências para se adaptar um motor a vapor em veículos leves foram se sucedendo, e mesmo com o advento do motor a gasolina, continuou até 1920, quando foram abandonadas definitivamente.
O inventor da motocicleta com motor de combustão interna foi o alemão Gottlieb Daimler, que, ajudado por Wilhelm Maybach, em 1885, instalou um motor a gasolina de um cilindro, leve e rápido, numa bicicleta de madeira adaptada, com o objetivo de testar a praticidade do novo propulsor.
A glória de ser o primeiro piloto de uma moto acionada por um motor (combustão interna) foi de Paul Daimler, um garoto de 16 anos filho de Gottlieb. O curioso nessa história é que Daimler, um dos pais do automóvel, não teve a menor intenção de fabricar veículos motorizados sobre duas rodas. O fato é que, depois dessa máquina pioneira, nunca mais ele construiu outra, dedicando-se exclusivamente ao automóvel.
O motor de combustão interna possibilitou a fabricação de motocicletas em escala industrial, mas o motor de Daimler e Maybach, que funcionava pelo ciclo Otto e tinha quatro tempos, dividia a preferência com os motores de dois tempos, que eram menores, mais leves e mais baratos. No entanto, o problema maior dos fabricantes de ciclomotores - veículos intermediários entre a bicicleta e a motocicleta - era onde instalar o propulsor: se atrás do selim ou na frente do guidão, dentro ou sob o quadro da bicicleta, no cubo da roda dianteira ou da traseira? Como de início não houve um consenso, todas essas alternativas foram adotadas e ainda existem exemplares de vários modelos.
Só no início do século XX os fabricantes chegaram a um consenso sobre o melhor local para se instalar o motor, ou seja, a parte interna do triângulo formado pelo quadro, norma seguida até os dias atuais.
A primeira fábrica de motocicletas surgiu em 1894, na Alemanha, e se chamava Hildebrandt & Wolfmüller. No ano seguinte construíram a fábrica Stern e em 1896 apareceram a Bougery, na França, e a Excelsior, na Inglaterra.
No início do século XX já existiam cerca de 43 fábricas espalhadas pela Europa. Muitas indústrias pequenas surgiram desde então e, já em 1910, existiam 394 empresas do ramo no mundo, 208 delas na Inglaterra. A maioria fechou por não resistir à concorrência.
Nos Estados Unidos as primeiras fábricas - Columbia, Orient e Minneapolis - surgiram em 1900, chegando a 20 empresas em 1910.
Tamanha era a concorrência que fabricantes do mundo inteiro começaram a introduzir inovações e aperfeiçoamentos, cada um deles tentando ser mais original. Estavam disponíveis motores de um a cinco cilindros, de dois a quatro tempos.
As suspensões foram aperfeiçoadas para oferecer maior conforto e segurança. A fábrica alemã NSU já oferecia, em 1914, a suspensão traseira do tipo monochoque (usado até hoje).
A Minneapollis inventou um sistema de suspensão dianteira que se generalizou na década de 50 e continua sendo usada, hoje mais aperfeiçoada. Mas a moto mais confortável existente em 1914 e durante toda a década era a Indian de 998cm3 que possuía braços oscilantes na suspensão traseira e partida elétrica, um requinte que só foi adotado pelas outras marcas recentemente.
Em 1923 a motocicleta inglesa Douglas já utilizava os freios a disco em provas de velocidade. Porém, foi nos motores que se observou a maior evolução, a tecnologia alcançando níveis jamais imaginados.
Apenas como comparação, seriam necessários mais de 260 motores iguais ao da primeira motocicleta para se obter uma potência equivalente a uma moto moderna de mil cilindradas. Após a Segunda Grande Guerra, observou-se a invasão progressiva das máquina japonesas no mercado mundial.
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