В 1932 году были открыты мастерские для обслуживания автобронетанковой техники. Летом 1941 года все производственные цеха, одновременно переименованные в восьмую бронетанковую ремонтную базу, были эвакуированы в Харьков, а позже в Казань. В конце 1943 года предприятие вернулось в Киев. Основным занятием бывших мастерских стал ремонт пострадавшей техники, как советских войск, так и трофейных аппаратов. В то же время в цехах строили и лицензионные мотоциклы по британским и американским чертежам.

21 сентября 1945 года Совет Народных Комиссаров поручил киевскому предприятию сборку мототехники на оборудовании и согласно документации компании Wanderer GmbH (Вандерер), полученный в качестве репараций. Так, первая модель К-1Б, или Киевлянин представлял собой мотовелосипед, соответствовавший Wanderer-98, выпущенному в 1934 году. Через два года были созданы трициклы К-1В и К-1Г. Первый предназначался для инвалидов Великой Отечественной Войны, а второй был оборудован грузовой платформой специально для эксплуатации коммунальными службами. Мотоцикл К-1Г был оснащен двигателем с мощностью 2,2 л.с., а шасси оказалось настолько неуклюжим и непрочным, что его пригодность была поставлена под сомнение.

В итоге Киевский мотоциклетный завод очутился на грани закрытия и перепрофилирования. Но в это время Горьковский автомобильный завод сосредоточили на больших объемах производства модели Победа и грузовых авто, а сборку мотоциклов передали объединению эвакуированных заводов из Харькова, Тюмени и Ленинграда, цеха которых, а точнее их оборудование и мастера были перевезены в 1949 году в Киев. Удивительным являлось количество открытых до начала Второй мировой войны мотозаводов, но причина довольно ясна – обмен документацией и опытом происходил с дружелюбной в то время Германией, а СССР нуждался в мотооснащении армии. Поэтому все мотоциклетные предприятия производили по сути одну и ту же модель М-72 по чертежам немецкого BMW P71 выпуска 1936 года.

Конструкция мотоцикла М-72 долгое время удовлетворяла основных пользователей этой машины – государственные службы, армию и милицию. В 1954 году было принято решение о продаже такой модели и в частное владение. Так, в 1956 году выпустили М-72Н, отличавшийся приводом заднего колеса, короткорычажной передней вилкой, установленной вместо телескопической. Кроме того, ступицы были изготовлены из алюминиевого сплава, а передняя вилка оснащалась гидроамортизаторами. Тогда же начали и разработку мотоцикла М-53, который укомплектовали 2-цилиндровым мотором оппозитного типа с верхними клапанами. Заднюю подвеску сделали маятниковой взамен ранее используемой свечной, оснащенной пружинными амортизаторами. Но в серийное производство эта модель так и пошла. Была выпущена лишь спортивная версия М-53С в 12-ти экземплярах, которые завоевали не одну награду, как в СССР, так и за границей: уже в 1956 году в соревнованиях, проходивших в ГДР, конструкторы киевского завода, управляя своим же изобретением, победили в трех этапах и в общем командном зачете.

Основной продукцией Киевского мотоциклетного завода, как и аналогичного из Ирбита, были колясочные машины. Но в 1956 году был впервые проведен тендер между этими двумя предприятиями на заказ эскортных мотоциклов (без колясок) для спецслужб. Основными требованиями стала устойчивость на плохой или замерзшей дороге, высокая скорость при тех же неблагоприятных условиях, а также легкий пуск даже при очень низкой температуре. Кроме того, такие заказы были выгодны, как заводу, так и государству – стоимость одного выпущенного по спецзаказу Днепра составила 18 тысяч рублей.

Следующей новинкой, которую пытались внедрить в производство, стал двигатель V2 объемом 0,75 литра, построенный по образу Moto Guzzi. Но в связи с высоким спросом Министерство автопромышленности не видело смысла в переоборудовании популярных моделей. Тем не менее, в 1958 году был представлен мотоцикл К-750, оснащенный задней подвеской маятникового типа, как на М-53. С увеличением степени сжатия получили мощность равную 26 л.с. вместо 22 л.с. бывших ранее. Тормозная система была оснащена компенсатором износа колодок, а также балансиром. Коляску к мотоциклу прикрепили с помощью резиновых деталей повышенной упругости. Торсион на колесах заменили гидравлическими амортизаторами с двух сторон и пружинами. Детали унифицировали с аналогичными производства Ирбитского завода, что позволило максимально обеспечить владельцев мотоциклов запчастями.

Приблизительно в то же время началась разработка особого семейства грузовых автомобилей. Сборка машины под обозначением КМЗ-1 началась из имеющихся агрегатов от мотоцикла М-72, а также от ЗАЗ-965. Оппозитный мотор расположили под кузовом. Интересным фактом стало соотношение массы автотехники и ее грузоподъемности: 500 х 500 кг. Но в 1962 году опытный образец обладал массой уже 425 кг, но его возможности перевозить до полтонны груза остались прежними. Автомобили такого класса были необходимы коммунальным службам, в селах и на различных предприятиях, но модель даже не была протестирована, так как ее производство потребовало бы финансовых затрат, к которым Министерство не было готово.

В 1964 году были представлены К-750М и МВ-750. Первый был предназначен для армейского использования. Мотоцикл МВ-750 получил привод и на колесо коляски. Позже именно эта модель стала основой для выпуска кроссового и кольцевого мотоциклов, которые принимали участие в самых различных состязаниях.

В 1967 году была выпущена новая модель – К-650, более известная, как Днепр. Новшеством, реализованным в этом мотоцикле, оказалась головка блока цилиндров с верхними клапанами, а также шатунные вкладыши, позаимствованные у Москвича-408. Со временем мотоциклы Днепр были оснащены 12-вольтным электрооборудованием, коробкой передач с задним ходом и новой светотехникой.

В 1977 году свет увидел мотоцикл МТ-12, оборудованный нижнеклапанным двигателем, который отличался большим расходом топлива. Трансмиссия, по сути, являлась старой – она использовалась еще на модели МВ-750. В итоге, машина была переоснащена КПП с задним ходом, устройством, которое выключало сцепление при переключении передач. После модернизации мотоцикл поступил в продажу. Вариант с приводом на колесо коляски отправляли только на экспорт. Неприхотливый в обслуживании мотоцикл с хорошей проходимостью завоевал большую популярность в странах Африки, Латинской Америки и Восточной Азии.

В том же году был представлен также колясочный мотоцикл СШ-500, оснащенный 4-цилиндровым оппозитным двигателем объемом 0,5 литра мощностью 75 л.с., мог разгоняться до 200 км/ч. Одновременно продолжались разработки самых разнообразных экспериментальных машин, которые так и не производились серийными партиями. Модернизаций практически никаких не было, так как имеющая продукция Киевского завода пользовалась большой популярностью, что обусловило на предприятии работу в три смены. Объемы производства составляли около 100 тысяч мотоциклов в год при полном цикле – не изготавливали только РТИ и проводку.

В январе 1979 года был выпущен миллионный экземпляр – МТ-10-36. Только в 1984 году его заменил Днепр-11, двигатель которого, ходовая и коробка передач были взаимозаменяемыми с деталями от мотоцикла Урал. В 1986 году представили модель Днепр-16, обладавшую приводом на заднее колесо. Мотор этого мотоцикла стал верхнеклапанным. В модельном ряду продукции КМЗ сохранились два варианта Днепр-16: с мотором мощностью 32 или 50 л.с. и с передней вилкой телескопической или длиннорычажной.

В 1991 году объемы производства КМЗ резко упали, что было неудивительно, ведь государственные заказы Министерства обороны СССР больше не имели силы. В результате в 1996 году деятельность всего завода была приостановлена вплоть до 2001 года, когда возникла необходимость изготовления запчастей, которые стали по-настоящему дефицитными. Но вся линия производства так и не была возрождена, так как современные органы внутренних дел, армия и другие возможные заказчики получили возможность приобретать импортную - более интересную и совершенную технику. Была осуществлена попытка возродить былую славу, выпустив мотоцикл без коляски - КМЗ-8.157-02, или Соло, а затем и КМЗ-8.157-022, или Чоппер, но в сравнении с зарубежными аналогами эти модели заметно проигрывали. Оснастили Соло и Чоппер двигателями объемом 0,65 литра мощностью 32 л.с. Максимальная скорость мотоцикла Соло составила 125 км/ч, а Чоппер мог разгоняться до 115 км/ч. Расход топлива обеих моделей приблизительно равнялся 8 литрам на 100 км.

Еще в середине-конце 1990-х годов к серийному производству готовили туристический мотоцикл Днепр-157-23 мощностью 40 л.с. Но изготовили эту модель всего в двух экземплярах, которые были оснащены 4 дугами безопасности, удобными сидениями со спинкой для пассажира. Затем была представлена модель Днепр-158-02, которая также не попала на конвейер. Собран мотоцикл был на трубчатой раме повышенной жесткости.

Двигатель, которым оснастили Днепр-158-02, обладал объемом 1 литр и имел два цилиндра. Мощность мотора составила 70 л.с. Кроме того, этот агрегат был снабжен двумя карбюраторами Jokov с диффузором диаметром 34 мм. Специально для этой модели разработали заднюю подвеску ходом 205 мм, снабженную моноамортизатором. Передняя вилка использовалась телескопическая. Внешне это был стильный мотоцикл с двухуровневым сиденьем, особой формой бака на 25 литров, большим рулем и другими довольно интересными деталями. В целом, специалисты отметили схожесть Днепра-158-02 с моделью BMW R100GS Paris-Dakar. Собрано было всего два мотоцикла этой модели, так как вновь у завода не было возможности финансировать модернизированные машины.

В 1999 году был создан Днепр-303 – трицикл с двойным пассажирским сиденьем сзади водителя. Основой для него послужил ранее выпускаемый Днепр-300 – грузовой развозной мотоцикл. Днепр-303, или Трайк, оснастили двигателем объемом 0,7 литра мощностью 40 л.с. Мотоцикл с телескопической передней подвеской на пружинно-гидравлических амортизаторах представили на Киевской автомобильной выставке, где аппарат вызвал немалый интерес, которого оказалось недостаточно для возрождения Киевского мотоциклетного завода. Отсутствие финансирования привело к тому, что все даже довольно прогрессивные идеи остались пока на бумаге в ящиках конструкторских столов.