L'histoire de Gilera remonte aux premières années 1900 : la première moto à porter ce nom, la VT 317, a été créée en 1909 par Giuseppe Gilera. Dans les années qui ont suivi la première guerre mondiale, Gilera a produit des motos 500 cm³ à soupapes latérales qui lui ont permis de gagner les plus importantes courses internationales. A partir de la moitié des années trente, des modèles équipés de distribution avec soupape en tête ont été lancés, tels que la Quattro Bulloni 500 et la Otto Bulloni .

L'aventure de la Rondine, cette moto de course futuriste avec compresseur et moteur quatre cylindres en ligne de 500 cm³, a commencé en 1936. Cette moto a battu de nombreux records mondiaux (274,181 km/h au kilomètre lancé en 1937 : record inégalé pendant presque vingt ans) et a permis à Dorino Serafini de remporter le championnat d'Europe en 1939. Après la guerre, Gilera est revenue sur le marché avec la nouvelle Saturno 500 et une gamme de motos de petites et moyennes cylindrées. Les nouvelles quatre cylindres 500 se sont imposées dans la catégorie reine du Mondial de la Moto en engageant des duels épiques avec Norton, Moto Guzzi et MV Agusta, et en remportant six titres de pilotes entre 1950 et 1957. Umberto Masetti a été champion du monde en 1950 et 1952, suivi de Geoff Duke (trois fois champion du monde) et Libero Liberati (un titre). La marque a également remporté six titres mondiaux en tant que constructeur, trois victoires au Tourist Trophy, sept titres italiens - sans oublier l'impressionnant record de Bruno Francisci à l'occasion de la course Milan-Taranto.

Dans les années quatre-vingt, un nouveau moteur monocylindre quatre temps avec distribution à deux arbres a été développé - tout d'abord dans les versions de série 350 et 500, puis 600 cm³. Il sera utilisé au maximum de son potentiel sur la moto enduro de la série RC (600 et 750), qui a remporté deux victoires au Paris-Dakar et un "absolu" au Rally des Pharaons. Dans la catégorie 125, les véhicules Gilera se positionnent à l'avant-garde, avec la très puissante SPO2 et la CX125, aux lignes futuristes. Au cours des saisons 1992 et 1993, Gilera a refait son apparition au Mondial de la Moto dans la catégorie 250. C'est en 1993 que la production a été transférée à Pontedera, et la marque Gilera s'est concentrée sur la production de scooters sportifs comme le Runner, proposition innovatrice de moto-scooter de route, qui existe désormais également dans les versions 125 et 180 cm^3.