Ранний период
После того, как Лемми выгнали из группы Hawkwind за злоупотребление наркотиками, он решил создать новую группу, которую сначала хотел назвать Bastard («Ублюдок»), но менеджер группы отговорил его от этого, сказав, что с таким названием группа вряд ли добьётся популярности. Тогда Лемми и решил назвать группу Motörhead по названию своей последней песни, которую он сочинил для Hawkwind. На сленге слово «Motorhead» означает «байкер». «Для красоты» этого слова, Лемми решил использовать хеви-метал-умлаут — «ö».
Лемми заявил, что его группа должна стать «самой грязной рок-н-ролльной группой в мире» («the dirtiest rock n' roll band in the world»). Первый состав группы, помимо самого Лемми (бас и вокал), включал гитариста Ларри Уоллиса (Larry Wallis, экс-«Pink Fairies») и ударника Лукаса Фокса (Lucas Fox). Первое выступление группы состоялось 20 июля 1975 года. 19 октября 1975 года Motörhead сыграла 10 песен на разогреве у Blue Öyster Cult на концерте в Hammersmith Odeon. Во время записи первого альбома Фокс был заменён на другого ударника — Фила Тейлора по прозвищу «Грязное Животное» (Phil «Philthy Animal» Taylor). Тем не менее звукозаписывающая компания United Artists Records осталась недовольна записанным материалом, и дебютный альбом On Parole вышел в свет только в 1979 году, после того, как группа уже добилась популярности с альбомами Overkill и Bomber.
Решив, что группе необходим второй гитарист, Лемми пригласил в группу Эдди Кларка по прозвищу «Шустрый» (Eddie «Fast» Clarke), однако Уоллис вскоре сказал, что покидает группу. Таким образом из гитаристов остался только Кларк, а идея по поводу двух гитаристов в группе так и не реализовалась. Это мощное трио — Лемми, Кларк и Тэйлор — теперь принято считать «классическим» составом Motörhead. Максимальной популярности группа достигла именно в этом составе после выхода альбома Ace Of Spades в начале 1980-х годов и концертного альбома No Sleep 'til Hammersmith.

На пути к успеху
Первый официальный одноимённый альбом группы (хотя фактически он был записан вторым, но альбом 1976 года On Parole был выпущен только в 1979 году) увидел свет в ноябре 1977 года и добрался до 43 места в британском хит-параде. В следующем году был записан сингл «Louie Louie», который принёс группе её первый успех и возможность появиться на радио BBC Radio 1 и телевидении в передаче BBC «Television’s Top of the Pops». Этот успех позволил звукозаписывающей компании Bronze Records решиться записать с группой новый студийный альбом. Сингл «Overkill» предварил выход одноимённого альбома и был выпущен в марте 1979 года. Этот альбом стал первым альбомом группы, попавшим в UK Top 40 и достигшим в итоге 24-го места. Вслед за альбомом в июне того же года был выпущен сингл «No Class», не превзошедший однако успеха альбома Overkill.
В июле—августе 1979 года группа работала над своим следующим альбомом Bomber, который был издан в октябре того же года и достиг 12 места в британском хит-параде. И только после этого успеха, когда группа отправилась в тур в поддержку нового альбома, United Artists решились выпустить «дебютный» On Parole. 8 мая 1980 года был выпущен EP The Golden Years, который продавался лучше, чем все предыдущие релизы группы и достиг 8 места в британском чарте. В ноябре того же года был выпущен ещё один EP под названием Beer Drinkers and Hell Raisers, куда вошли записанные раннее, но не вошедшие ни в один альбом 4 трека.

1980-е годы
В ноябре 1980 года вышел альбом Ace of Spades — первый альбом группы, получивший титул золотого. Одноимённую песню с этого альбома можно считать своеобразным гимном Motörhead, который «поверг в шок английские хит-парады и доказал всем, что группа может достигнуть успеха, не жертвуя своим грубым и скоростным стилем» («put a choke on the English music charts and proved to all that a band could succeed without sacrificing its blunt power and speed»). По мнению сайта The BNR Metal Pages, альбом стал одним из лучших метал-альбомов за всю историю.
В течение марта 1981 года группа гастролировала по Европе, а последнюю неделю месяца посвятила турне по Великобритании под названием «Short Sharp, Pain In The Neck», записи с которого были использованы в альбоме No Sleep ’til Hammersmith. Альбом вышел в свет в июне 1981 года и занял первую позицию британского хит-парада спустя пять дней после своего выхода.

В апреле 1982 года вышел альбом Iron Fist, достигший 6 места в британских чартах и ставший последним альбомом «классического» состава группы: в мае после концерта в Нью-Йорке Кларк покинул Motörhead. В поисках гитариста группа обратилась к Брайану Робертсону (Brian Robertson), игравшему прежде в Thin Lizzy, и тот согласился помочь Motörhead завершить турне, а также подписал контракт на запись одного альбома. Альбом Another Perfect Day, записанный с «Роббо» в 1983 году стал самым мелодичным в истории группы. Альянс с «Роббо» просуществовал недолго, так как группа посчитала, что его концертный имидж (шорты и балетные туфли) не вписывается в имидж группы. Кроме того, его манера игры на гитаре не соответствовала старой агрессивной и грубой музыке группы, которую продолжали требовать от Motörhead её поклонники[источник не указан 303 дня]. Новыми участниками группы в 1984-м году стали сразу двое гитаристов — Фил Кэмпбелл (Phil Campbell) и Майкл Берстон под сценическим псевдонимом Wurzel. Вскоре после этого Тэйлор покинул группу, а его место за барабанной установкой занял Пит Джилл (Pete Gill) из Saxon, которого рекомендовал Кэмпбелл.
Посчитав, что группе с новым составом будет сложно поддерживать свою популярность, звукозаписывающая студия решила выпустить сборник. Узнав об этом, Лемми настоял на том, чтобы в него были включены несколько новых песен. Одной из таких песен и стал первый хит группы в новом составе «Killed By Death», а сама пластинка No Remorse, вышедшая в сентябре 1984 года, добралась до 14 места в британских чартах, получив статус серебряной. Вслед за этим Motörhead отправились в полномасштабное мировое турне.
Следующий полноформатный студийный альбом Orgasmatron вышел после двухлетнего перерыва в августе 1986 года и мгновенно попадает в Top-30 британского хит-парада, достигнув 21-го места, вернув группе позиции, утраченные в ходе двухлетнего перерыва в студийной работе, связанного с судебными разбирательствами со звукозаписывающей компанией. Вышедший год спустя альбом Rock’n’Roll (1987) только закрепил успех, принеся поклонникам ещё одну радостную весть — «Филти» возвращается на свой пост за барабанной установкой. В начале 1990 года Лемми с радостью откликнулся на просьбу своего старого друга Оззи Осборна поработать над его новой пластинкой. Лемми написал для Оззи четыре песни — «I Don’t Wanna Change The World», «Mama, I’m Coming Home», «Hellraiser» и «Desire». Все они стали хитами, и во многом благодаря им No More Tears (1991) стал самым успешным студийным альбомом Оззи за всю его карьеру[источник не указан 303 дня]. Оззи вскоре вернул долг вежливости за помощь в работе над No More Tears, спев с Лемми дуэтом на последующем альбоме Motörhead балладу «I Ain’t No Nice Guy».

1990-е и 2000-е годы
Альбомы 1916 (1991) и March Or Die (1992) Motörhead выпустили на транснациональном лейбле Sony Music. Альбом 1916 достиг 24 места в британских чартах.
При записи March Or Die «Филти» во второй раз за свою карьеру покинул ряды Motörhead (вернее, Тэйлора выставили за дверь, якобы за то, что он никак не мог попасть в ноты при записи партии ударных к песне «I Ain’t No Nice Guy»[источник не указан 303 дня]), и за него на альбоме внештатно отбарабанил Томми Олдридж (Tommy Aldridge) (Black Oak Arkansas, Ozzy Osbourne, Whitesnake и др.), а также Микки Ди (Mikkey Dee) (King Diamond, группа Дона Доккена, World War III). Последний затем примкнул к группе, и первый же альбом, записанный с его участием — Bastards (1993) — явился одной из самых сильных работ Motörhead в 1990-е. Следующий альбом — Sacrifice (1995) — стал последним альбомом Вюрцеля в составе группы, и с этого момента Motörhead вновь, как и в начале 1980-х, играли в составе трио.
В эти годы группа гастролировала с такими корифеями тяжёлой музыки, как Black Sabbath и Judas Priest, хотя сам Лемми говорил, что чувствует гораздо больше общего с панк-рокерами (The Ramones, The Damned), чем с «металлистами» типа Black Sabbath, и совсем ничего общего — с Judas Priest.
В 2005 году Motörhead получила свою первую награду Grammy в категории «лучшее исполнение в жанре метал».
Одним из подарков Лемми на его 50-летие стало выступление Metallica под названием The Lemmys — в ходе празднования юбилея Metallica в полном составе загримировалась под Лемми и исполнила со сцены сет, полностью состоящий из классических хитов Motörhead (4 кавер-версии песен Motörhead вошли в альбом группы Metallica Garage, inc.).
Концерты группы почти никогда не обходились без присутствия специальных гостей. Так, во время концертов Motörhead на сцену с ними выходили музыканты из Guns N' Roses, Queen, Twisted Sister, Metallica, Iron Maiden, Accept, Sepultura, Girlschool, Ugly Kid Joe и многих других известных групп.
Motörhead выпускали альбомы с завидной периодичностью раз в полтора года и практически постоянно находились в турне — по 9 месяцев в году музыканты не бывали дома и выступали по всему миру, и где бы они ни играли, всюду на их концерты приходили многотысячные толпы поклонников.

2010-2015 годы, смерть Лемми и распад группы
В ноябре 2009 года в интервью ABORT Magazine’s E.S. Day Лемми сказал, что Motörhead попадёт в студию в феврале 2010 года для записи своего нового альбома. В интервью венгерскому телевидению в июле 2010 года Микки Ди заявил, что работа над альбомом была закончена. Альбом вышел 14 декабря 2010 года под называнием The Wörld Is Yours и включал в себя 11 треков.
В конце 2012 — начале 2013 года стало известно, что Motörhead ведут работу над новым студийным альбомом. Диск, получивший название Aftershock, вышел 21 октября 2013 года на лейбле UDR GmbH.
Летом 2013 года Лемми перенёс операцию на сердце (ему был вживлён дефибриллятор), и группа приостановила свою концертную деятельность. Во время выступления на фестивале в Вакене Motörhead были вынуждены уйти со сцены, сыграв всего шесть песен. Несмотря на состояние здоровья, Лемми не был намерен прекращать карьеру. По словам музыканта, если здоровье не позволит ему ездить в турне, он всё равно продолжит выпускать альбомы.
В начале лета 2015 года стало известно, что выход очередного альбома группы — Bad Magic — запланирован на 28 августа 2015 года.
Европейский тур группы был прерван 11 декабря 2015 года, когда состоялся концерт в Берлине, в Max-Schmeling Halle. На бис музыканты исполнили песню 1979 года Overkill. Концерт войдет в историю как последнее выступление Motörhead.
28 декабря 2015 года лидер Motörhead Лемми Килмистер умер в возрасте 70 лет. На следующий день барабанщик Микки Ди сделал заявление о том, что группа прекращает своё существование.