L'activité motocycliste de Kawasaki est sans doute la plus connue, mais elle ne représente que 20 % de son chiffre d'affaires. Elle a débuté après la Seconde Guerre mondiale, du fait que la firme devait abandonner sa production d'avions militaires.
La production moto Kawasaki commence en 1952 avec la création d'un moteur 4-temps de 60 cm3 suivie de la commercialisation de petites cylindrées 2-temps.
En 1962, Kawasaki rachète la firme Meihatsu, puis la firme Meguro en 1964, et débute la commercialisation de sa 650 W1. Viendront ensuite la 250 A1 Samurai et la 350 A7 Avenger (bicylindre, 2-temps), à distributeurs rotatifs. L'Avenger inaugurera la Coupe Kawasaki en France.
Kawasaki sort en 1968 un modèle surprenant, la 500 H1 Mach III, au moteur trois-cylindres deux-temps.
Suivra une gamme d'extraordinaires machines de la même architecture : en 1971, la 250 S1, la 350 S2, qui obtiendra ses lettres de noblesse avec la coupe Kawasaki, qui révélera des pilotes comme Patrick Pons, la 750 H2 Mach IV (de 1972 à 1975), machine d'exception, puis la 400 S3, version plus civilisée de la S2, qui lui succédera en coupe Kawa.
En 1973, Kawasaki sort la mythique 900 Z1, machine équipée d'un moteur à 4 cylindres 4-temps à double arbre à cames en tête, destinée à concurrencer la 750 Honda