År 1901 utarbetade William S. Harley planer för en liten motor med en förskjutning på 116 cc (7,07 kubikcentimeter) och fyrtums (102 mm) svänghjul konstruerade för användning i en vanlig pedal-cykel ram. Under de kommande två åren, han och hans barndomsvän Arthur Davidson arbetade på sin motorcykel med hjälp av Norra Milwaukee-maskinverkstaden hemma av deras vän Henry Melk. Det avslutades 1903 med hjälp av Arthurs bror Walter Davidson.