1901年,威廉S.哈雷完成了第一台自行车发动机的设计图纸。
    1903年,21岁的威廉S.哈雷和20岁的亚瑟-戴维森制造出第一款哈雷戴维森（HARLEY-DAVIDSON）摩托车。此车设计之初即为赛车型，缸径3-1/8英寸，冲程3-1/2英寸。他们的工厂是一间10x15英尺大小的木屋，门上潦草地划着“哈雷戴维森机车公司”几个字样。后来亚瑟的兄弟怀特（Walter）加入了他们的行列。

    威廉S.哈雷和亚瑟戴维森在密尔沃基的小学伙伴亨利梅尔(Henry Meyer)从他们手里直接购买了一辆1903年的车型。此后芝加哥的C.H. Lang-第一位哈雷戴维森经销商，开始营业并出售了哈雷戴维森制造的三辆摩托车中的一辆。
    1905年,7月4日，哈雷戴维森摩托车以19:02的成绩在芝加哥15英里的赛车比赛中胜出。在密尔沃基，哈雷戴维森有了第一位全职雇员。
1906年,一个占地面积28x80英尺的新工厂在圣保罗州Chestnut（后更名为朱诺大街（Juneau Avenue）落成。这时公司拥有六名全职员工，发行了第一本产品目录，并首次使用了"沉默的灰调家伙"（Silent Gray Fellow）这一绰号。

    1907年,亚瑟和华特-戴维森的兄弟，威廉A.戴维森，辞去了在密尔沃基铁路上的领班工作，加入哈雷戴维森机车公司。
    公司于9月17日成为股份公司，四位创始人各持一份股份。这时员工数是上一年的两倍，达到18人。工厂规模也翻了一番。公司开始招收经销商，将眼光投向新英格兰地区。

    1908年,在第七届美国摩托车耐力与可靠性竞赛全国年度联赛上，华特-戴维森获得100分的满分。三天后，华特又以每加仑行程188.234英里的好成绩创下了美国摩托车联赛的省油纪录。哈雷戴维森摩托车过硬的质量很快为人们所熟知。

    密歇根州底特律警察局购买了一辆哈雷戴维森摩托车，这是第一辆用于警务的摩托车。1909年,六岁的哈雷戴维森机车公司推出了第一辆V-twin引擎摩托车。工作容积达49.5立方英寸，功率为7马力。以45度角配置的双缸引擎也很快成为哈雷戴维森的一个标志。公司还首次推出了摩托车的零件。

    1910年,著名的“Bar & Shield”商标首次使用。一年后在美国专利局办公室注册成功。

    全国赛车比赛、耐力赛及登山赛中，至少有七次选手是驾驶哈雷戴维森摩托车取得了冠军。