Invenția motocicletelor timpurii a avut loc mai ales în Europa, iar structura de bază a componentelor majore, cum ar fi cadrul motocicletei, motorul, transmisia și rezervorul de combustibil a fost stabilită la începutul secolului al XX-lea.
În istoria de peste 100-de ani a dezvoltării motocicletelor, tipurile și proprietățile cadrelor s-au schimbat continuu. Cadrul coloanei vertebrale este o formă timpurie, în esență o versiune întărită a unui cadru de bicicletă. O fază lungă realizată din tuburi de oțel merge de la coloana de direcție față la suportul amortizorului din spate, cu motorul și alte componente montate sub fasciculul principal. Cadrul leagănului este o variație a cadrului coloanei vertebrale, adăugând o platformă de sprijin pentru motor la cadrul coloanei vertebrale. În comparație cu cadrul de coloană vertebrală mai simplu, cadrul leagănului oferă o rezistență și rigiditate mai mari. Pe măsură ce performanța motocicletei a devenit din ce în ce mai puternică, au apărut cadre diamantate cu rezistență laterală îmbunătățită și cadre tubulare din oțel, construite din tuburi de oțel sudate într-o structură triunghiulară și care oferă avantaje în rigiditate și greutate, pentru a îmbunătăți performanța. Cadrul dublu-spar este în prezent forma obișnuită pentru vehiculele sport și de performanță, înlocuind tuburile de oțel împletite cu două plăci ștanțate de înaltă rezistență, rezultând performanțe și preț superioare.
Tehnologia electronică a făcut motocicletele din secolul 21-mai sofisticate și complexe. Metoda elementelor finite, o metodă de calcul numeric dezvoltată pentru a se adapta la utilizarea computerelor, a fost aplicată la analiza rezistenței și modal a cadrelor de motociclete încă de la începutul secolului al XXI-lea.
