Фирма была основана Карлом Фридрихом Раппом в октябре 1916 года, официально промышленная компания BMW была зарегистрирована 20 июля 1917 года, но первоначально как производитель авиационных двигателей, Bayerische Flugzeug-Werke. Округ Мюнхена — Milbertshofen был выбран потому, что он располагался близко от Flugmaschinenfabrik Густава Отто — немецкого производителя самолётов.
С 1929 года бело-голубая круглая эмблема BMW, использующаяся и до сих пор (показана справа вверху), для удобства начинает трактоваться как самолётный винт на фоне голубого неба. Компания BMW утверждает, что белый и голубой цвета на логотипе взяты из флага Баварии.
В 1916 году компания подписывает контракт на производство двигателей V12 для Австро-Венгрии. Нуждаясь в дополнительном финансировании, Рапп получает поддержку Камилло Кастильони и Макса Фрица, компания воссоздаётся как Bayerische Motoren Werke GmbH. Сверхрасширение послужило причиной трудностей, Рапп покинул компанию, и руководство компанией было принято австрийским промышленником Францем Джозефом Поппом в 1917 году, компания была названа BMW AG в 1918.
В 1919 году Франц Димер установил первый мировой рекорд BMW, поднявшись на высоту 9760 метров на аэроплане с двигателем BMW.
После Первой мировой войны, Версальский мирный договор 1919 запретил производство самолётов в Германии. Отто закрыл свою фабрику и BMW перешла на производство тормозов для поездов.
В 1922 году BMW строит своё сегодняшнее основное здание восточнее от мюнхенского аэропорта Обервизенфельд (сегодня это городской Олимпийский Центр).
В 1923 год первый мотоцикл BMW выпущен на фабрике в Мюнхене.
В 1924 году состоялся первый межконтинентальный полёт в Персию на самолёте, оснащённом двигателями BMW.
В 1926 году гидросамолёт Rohrbach Ro VII с двигателями BMW VI устанавливает пять мировых рекордов как и установка cic bmw.
1927 год. В этом году было установлено 87 мировых рекордов в авиации. 29 из них — на самолётах с двигателями BMW.
В 1928 году BMW приобретает автомобильный завод в Айзенахе (Тюрингия), и с ним лицензию на производство небольшого автомобиля под названием Dixi. Компания заключает лицензионное соглашение на постройку радиальных двигателей с американским производителем авиамоторов Pratt & Whitney.
1929 Dixi — название первой машины BMW. Она была разработана в Мюнхене, как и все последующие продукты BMW, однако автомобили производились в Айзенахе до сороковых годов. Эрнст Хенне становится самым быстрым мотоциклистом в мире на моторе BMW.