La historia de la división de automóviles de BMW comenzó en 1928 con la compra de la empresa automovilística VEB Automobilwerk Eisenach por parte de Bayerische Motoren Werke AG. En 1929 BMW produjo el BMW 3/15 PS, su primer automóvil bajo licencia de Austin Seven en la recién adquirida fábrica en Eisenach. Otros modelos conocidos antes de la Segunda Guerra Mundial fueron, entre otros, el BMW 315, el BMW 319, el BMW 326 y el BMW 328. Durante la Segunda Guerra Mundial (concretamente desde 1941) no se fabricaron automóviles.
Tras la guerra, y tras algunos retrasos, en 1951 comienza la producción, esta vez en Múnich, del BMW 501. Durante los años 50 se fabricaron además los modelos 503, 507 y el 3200 CS (conocido como cupé Bertone). Estos vehículos de gran peso eran técnicamente avanzados, pero también relativamente caros y no se vendieron muchas unidades. El primer gran éxito de ventas fueron los vehículos de reducido tamaño: el 600, el 700 y el famoso Isetta.
En la fábrica de Eisenach, en lo que antes era la República Democrática Alemana, se siguieron produciendo vehículos con el logo de BMW hasta 1951], y después bajo la insignia EMW de Automobilwerk Eisenach. Concretamente el modelo BMW/EMW 327 y el BMW/EMW 3403, de nueva creación. Este último sin los típicos riñones de BMW. A partir de 1956 se produjo el Wartburg.
Con la introducción de la, por aquel entonces denominada, «Nueva Clase» en 1961 se comenzó a utilizar la cilindrada del motor como denominación de los diferentes modelos, aunque en algunos casos aislados (como el BMW E3) en litros en lugar de centímetros cúbicos. Esta práctica se mantuvo con la serie 02 hasta la introducción del BMW 520 en 1972. Después de 1972 todos los modelos se clasificaron en las diferentes clases.
La nueva denominación de los vehículos está compuesta en su primera cifra por el modelo y en las dos siguientes por la cilindrada. El primer modelo que usó esta nomenclatura, el BMW 520, era un vehículo de la Serie 5 con 2,0 litros de cilindrada. A menudo se usaron diferentes letras como por ejemplo «i» de «Inyección» (para motores de inyección) o «l» para los vehículos con una mayor distancia entre las ruedas. Hoy en día BMW ya no produce motores con carburador y la «i» se usa para los motores de gasolina de cada serie. La letra «d» se usa para los motores diésel, la «C» para los cupés o descapotable y la «x» para los 4×4, que BMW denomina XDrive.
Desde la presentación del «520» la nomenclatura de BMW se compone de las cifras «3», «5» y «7» para denominar a la clase media-baja (más tarde clase media), «clase media-alta» y «clase alta» con las dos cifras subsiguientes según la cilindrada. Los modelos cupés se denominaron «6», y posteriormente también «8». Los roadster y derivados cupés deportivos se engloban en la clase Z.
En 2004 se incrementó el espectro con la Serie «1», un vehículo compacto. Relativamente nuevos son los todoterrenos, que se denominan con la letra «X». Hasta ahora son 7 los modelos de esta clase: el BMW X3, BMW X5, BMW X6, BMW X1 y el BMW X7 (Por orden de lanzamiento)
Especialmente exitosa fue la serie 3, concretamente el modelo E30 desde 1982 con aprox. 2,3 millones de vehículos, y también la serie 7 presentada en 1986, concretamente el modelo E32, que se lanzara por primera vez con un motor de 12 cilindros en «V». Los modelos 325e y 525e recibieron el sufijo «e» de «eta» (η), la letra griega que se utiliza en física para representar el rendimiento energético. El motor eta se construyó de tal forma que posibilitaba un consumo reducido a bajas revoluciones, pero con un momento par alto, pero sin las características propias que se esperan de un BMW. Por ello las cifras de ventas de estos dos modelos fueron modestas.
