一战后，备受打击的宝马转而投入摩托车发动机的生产。1921年，第一款宝马摩托车发动机诞生，水平对置双缸，代号M2B15，俗称“拳击手”（大概是因为水平对置发动机的英文别称是boxer，现在的斯巴鲁发动机也是这样）。随后，改进型号M2B33诞生，在车上采用横向安装，纵置曲轴，也奠定了宝马摩托车水平对置发动机，轴传动的基础。
1969年，宝马推出了全新的5系列水平对置双缸摩托发动机。配备恒压化油器，运转平稳，响应速度更快。另外，三相交流发电机保证了供电能力，电子启动装置也让车辆的舒适性增加。与此相对，R75成为当年顶级的摩托车。随后，1973年推出的R 90 S创造了时速200公里的记录。三年后，宝马推出了功能更强大的R 100 RS。
1983年,宝马摩托迎来了第一款四缸发动机。在此之前，宝马摩托一直是水平对置双缸发动机和单缸机。新发动机是一台水冷纵置四缸机，它与变速器、万向轴、传动系统和后摆臂整合在一起，被称为“宝马紧凑型动力系统”。
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1993年，宝马首次将四气门技术应用在水平对置发动机上。与以前相比，发动机气门推杆更小，让气门结构变得更硬和更适合高转速。这样，就留出了性能改进余地，同时机械噪音也降低了。
