La «Società Scientifica Radiobrevetti Ducati» fue fundada por Adriano y Marcello Ducati en Bolonia (Italia) en 1926. La fábrica de Ducati en Borgo Panigale, que hoy en día continúa en funcionamiento, abrió sus puertas en 1935. Tan sólo 10 años después la familia Ducati se desvinculó de la empresa. Tras la guerra, el IRI (Istituto per la Ricostruzione Industriale) asumió la dirección de la misma.
Dos años antes Aldo Farinelli había construido un motor de cuatro tiempos perfecto para acoplar a las bicicletas. Este motor conocido como «cucciolo» (cachorro de perro) y la moto que recibió el mismo nombre comenzaron a fabricarse en serie en 1946, año que marcó el comienzo de un futuro lleno de éxitos en la producción de motos. Al mismo tiempo, este motor permitió a la casa entrar de lleno en el negocio de las carreras de competición. En 1950 abandonó la cadena de montaje la primera moto de Ducati, la Ducati 60 Sport.
Tres años después, la empresa Ducati se dividió en Ducati Elettronica y Ducati Meccanica, ésta última dirigida por Giuseppe Montana. Montana fundó también la división de carreras que tan sólo 2 años después traería a casa la primera victoria en el circuito de Imola con la conocida como Marianna (una Gran Sport con un motor monocilíndrico monoárbol de cuatro tiempos) desarrollada por el constructor jefe Fabio Taglioni. En 1959 Ducati lanzó al mercado la Scrambler 200, la primera moto de motocross/enduro.
Uno de los peores fracasos sufridos por la marca italiana tuvo lugar en el año 1963 con el modelo Apollo fabricado para el mercado norteamericano. Hubo que suspender el proyecto porque en ese momento ningún neumático soportaba sus 100 CV de potencia. Sin embargo, en 1969 logró un nuevo éxito gracias a la Mark 3D, la primera moto de fabricación en serie dotada de distribución desmodrómica. Y en 1970, Ducati destacó con la 750 GT, una moto con un motor V2.
Debido a la caída de la demanda de los innumerables modelos monocilíndricos de Ducati y a la quiebra de la Berliner Motor Corporation, el socio alemán para la exportación a Estados Unidos, en 1973 Ducati estuvo al borde de la bancarrota y un año después se vio obligada a suspender la fabricación de las monocilíndricas y someter su gama de modelos a una profunda revisión. La 900 SS rescató a la empresa de la pésima situación en la que se encontraba inmersa. Dos años después, la Pantah 500 con motor de árbol de levas accionado por correa dentada y distribución desmodrónica logró volver a llamar la atención pública sobre Ducati.
Cuando en 1983 Ducati estaba decidida a abandonar la producción de motos, la empresa firmó un contrato con el fabricante de motos Cagiva. Los primeros modelos desarrollados conjuntamente fueron la Enduro 650 Elefant y la Alazzura 650. En 1985, Ducati fue absorbida por completo por Cagiva, aunque el nombre no llegó a perderse nunca. Además, la popular Ducati 750 F1 con motor de cuatro tiempos impulsado por correa dentada continuó en el mercado. Un año después, la vida útil de los motores V2 había llegado a su fin y estos fueron sustituidos por los motores 851 (cuatro válvulas, inyección de gasolina, refrigeración por líquido y distribución desmodrónica).
En los años posteriores Ducati lanzó muchos modelos nuevos al mercado. Entre ellos se encontraban genialidades como la 907 i.e., la Monster 900, la 888 Strada, la 916 y la ST2. Trece años después de su adquisición por parte de Cagiva Ducati fue comprada por TPC (Texas Pacific Group). Tras alcanzar muchos éxitos y desarrollar otros modelos, Ducati presenta en 2005 la Hypermotard. A ésta le siguieron en 2006 la «pequeña» Monster y en 2009 la Superbike 1198 con un motor de cuatro cilindros impulsado por correa dentada.
Hoy en día Ducati no sólo destaca por el inconfundible sonido derivado de sus motores, sino por la nueva Hypomotard 1100 EVO SP, la Monster 696+, 1100 y 1100 S, la Multistrada 1200 S, la Sportclassic GT 1000 y la Ducati Streetfighter/Streetfighter S.