Dans les années 1916 - 1918, les affaires sont fructueuses en cette période de guerre, où il faut mécaniser les armées tant sur terre, sur mer, que dans les airs. L'ingénieur Max Fritz récemment embauché, spécialisé dans les moteurs d'avions, met au point un carburateur spécial, permettant de voler à une altitude supérieure à tout ce qui avait été possible jusque-là. C'est à lui que nous devons le moteur M2B33, qui ouvrait de nouvelles perspectives dans ce domaine.
Mais cela ne dura pas, et avec la signature de l'armistice du 11 novembre 1918, ce fut l'arrêt immédiat de la production de moteurs d'avions pour BMW. Heureusement, Franz Joseff Popp, directeur technique, avait eu l'idée de faire diversifier les productions de l'usine avec des participations dans une société de machines-outils. Le traité de Versailles le 28 juin 1919, mis fin à toutes ces perspectives, obligeant même l'usine à détruire moteurs, machines-outils...
Les trois responsables d'alors, F J Popp, Max Friz et Martin Stolle durent prendre une décision avant que la firme ne disparaisse. Friz pensait toujours moteurs d'avions, seul Stolle, qui possédait personnellement une moto bicylindre anglaise de la marque Douglas, proposa la reconversion dans la construction de motos. La décision fut prise, à condition de ne développer que le moteur. Ainsi, BMW commença à produire des moteurs de motos vu qu'ils ne pouvaient plus construire des moteurs d'avion. La "Douglas" de Martin Stoll fut autopsiée, analysée et copiée pour donner naissance au moteur BMW M2B15.
Le moteur fut proposé à la firme Victoria qui en équipa ses motos type KR durant 2 ans.
Avec le rachat d'ateliers en semi-abandon, et notamment celui d' Helios, BMW héritait de la fabrication de deux motos : la FLINK (monocylindre léger) et la HELIOS.
BMW repensa entièrement la moto Hélios, en modifiant la position du moteur dans le cadre et en ajoutant la transmission acatène. La R32 était née, première vrai BMW.
Présentée pour la première fois en 1923 au salon de Paris, elle n'avait rien de très novateur mais la grande trouvaille de Friz fut de tout réorganiser, en faisant simple ! Plus de 3000 exemplaires de la R32 virent le jour. Les bases des nombreuses descendantes étaient jetées car à l'époque elle possédait déjà des caractéristiques que l’on retrouve sur les productions actuelles à savoir : un moteur flat-twin transversal, une boîte de vitesses commandée par un embrayage à friction, transmission arrière par arbre sans cardan, une suspension avant par ressorts à lame, et pas de frein avant.
Rapidement, la R32 (1923-1926) à soupapes latérales fut doublée d'une version à soupapes en tête : la R37 (1924-1926) à moteur culbuté construite à 152 exemplaires avec 494 cm3, 3 vitesses et 16 CV. Une 250 monocylindre culbutée reprenant les cotes de la R37 fut proposée simultanément, la R39 (1925-1927).
Dès 1926, de nouveaux modèles furent proposés avec la R42 (latérale) et la R47 (culbutée) (1928), produites respectivement à 6502 et 1720 exemplaires.
Ce fut avec les travaux de Hopf sur la suralimentation par compresseur que Ernst Henne décrochât en 1929 des records à 216 puis 220 km/h. L'image sportive de l'usine bavaroise était forgée. Ces mêmes années, les R52, R57, R62 et R63 (1928/1929) voyaient le jour.
Dorénavant, l'usine doublera tous ces modèles latéraux d'une version sportive à soupapes en tête. BMW se lança dans les compétitions avec des hommes comme Schleicher, Bieber et Reich qui rapportèrent de nombreuses victoires.