A fondarla, impegnando tutto il capitale di famiglia, fu la vedova Teresa Benelli, desiderosa di offrire una stabile occupazione ai suo sei figli: Giuseppe, Giovanni, Francesco, Filippo, Domenico e Antonio detto "Tonino".
Agli inizi, si trattava solo del "Garage Benelli" che effettuava principalmente riparazioni di macchine e motocicli ma che era già in grado di fabbricare tutti i pezzi di ricambio necessari alla riparazione.
Il primo motore nasce nel 1920: si trattava del monocilindrico due tempi da 75cc che fu adattato al telaio di una bicicletta.
Nel 1921 la Benelli costruisce la sua prima motocicletta chiamata Motoleggera da 98cc, immediatamente apprezzata dal pubblico.
L'eccezionale capacità di sviluppo e di produzione della società si rivelò vincente anche nel mondo delle competizioni con la versione da 175cc guidata da Tonino.
I tecnici Benelli decisero quindi di sfruttare la loro esperienza con la produzione nel 1936 del modello 250, un prodotto di successo sia commerciale che sportivo.
Dopo la Seconda Guerra Mondiale, durante la quale ci fu la completa distruzione della fabbrica, l'entusiasmo e la passione dei sei fratelli portarono alla realizzazione di un modello destinato a far parlare a lungo di sé, il Leoncino 125, che fece risorgere economicamente l'azienda e che ottenne nella versione da corsa infiniti successi.
Nel 1962, la Benelli e la Motobi (fondata nel 1949 da Giuseppe Benelli in seguito a disaccordi coi fratelli e successivamente riassorbita dalla Benelli stessa) contavano 550 dipendenti e producevano circa 300 moto al giorno; tra queste la gamma da 50cc e le 125-175 "Serie Oro" 4T con distribuzione ad aste e bilancieri.
Alla fine degli anni sessanta venne presentato l'ultimo prodotto della gestione della famiglia Benelli, il Tornado 650 con motore da 50 CV a 7000 giri, che superava agevolmente i 170 kmh.
All'inizio degli anni settanta Benelli cambiò proprietà ma lo sviluppo della gamma moto continuò con la produzione delle 6 cilindri (750cc e 900cc) fino ai primi anni ottanta, quando la concorrenza dei costruttori giapponesi portò la casa a concentrarsi solamente sui veicoli di piccola cilindrata.
Questo fino al 2003, quando è iniziata la produzione della Tornado Limited Edition, progenitrice della gamma Tornado.
Con la commercializzazione della TnT poi, avvenuta nel corso del 2004, la Benelli è tornata a pieno titolo nel mercato delle moto sportive di grossa cilindrata.