Начиная с 1904 года, на мотоциклах Peugeot стояли только собственные моторы рабочим объемом 238 см3 и мощностью 2,5 л.с. Мотоцикл с таким двигателем развивал скорость до 60 км/ч, чему способствовала специальная «мягкая» передняя вилка конструкции братьев Пежо, получившая наименование «Трюффо» (Truffault). В том же году появилась и более мощная версия мотора (333 см3, 2,75 л.с).

В 1904 году братья Пежо решили пойти на штурм мирового рекорда скорости, для чего подготовили усиленное шасси. Колеса со специальными шинами, заказанными на фабрике «Вольбэ» (Wolber), имели деревянные обода диаметром 650 мм. Масса колеса составляла всего 700 г. Мотоцикл готовился по классу до 50 кг - в то время классификация производилась по весу мотоцикла, так что облегчать приходилось все, что возможно. Двигатель рекордного мотоцикла - V образный, двухцилиндровый (1489 см3, 12 л.с.) - был взят с одного из серийных автомобилей Peugeot. Для облегчения веса оребрение было сохранено только на головках цилиндров, а сами цилиндры получили гладкие стенки. 2 октября 1904 года гонщик Ланфранки (Lanfranchi) сумел установить мировой рекорд, показав скорость 123,293 км/ч. На следующий год гонщик Сиссак (Cissac) на аналогичном мотоцикле с двигателем совсем уж гигантского даже по современным меркам рабочего объема - 1700 см3 - превысил это достижение, развив скорость 140,62 км/ч. Очевидно, под влиянием этих достижений под маркой Peugeot появилась целая серия мотоциклов с аналогичными V-образными моторами, у которых угол развала цилиндров составлял 45 градусов. Самая легкая 350-кубовая версия развивала мощность 2,75 л.с, а наиболее мощным был 1000-кубовый 7-сильный двигатель. Одноцилиндровые моторы тем временем тоже упрочили свои позиции на рынке. Участвуя в гонке «Тур де Франс» 1905 года, имевшей дистанцию 2134 км, гонщики Сиссак и Жиппонэ (Giuppone) на мотоциклах Peugeot с 333-кубовым нижнеклапанным мотором завоевали соответственно первое и второе места, что способствовало росту продаж этих моделей. В 1906 году претерпела изменения ходовая часть мотоциклов. Усиленная открытая рама по желанию заказчика могла комплектоваться жесткой или мягкой рычажной передней вилкой. Никелированный бак нес в себе не только резервуары для бензина и масла, но и нишу для батареи системы зажигания.

Двигатели Peugeot, особенно двухцилиндровые, пользовались стабильным спросом, Еще с 1904 года они поставлялись английской фирме «Нортон», а в 1907 году Рем Фаулер на мотоцикле «Нортон» с двухцилиндровым V-образным 690-кубовым мотором Peugeot стартовал в самой первой гонке «Турист Трофи» и победил в классе двухцилиндровых машин, показав среднюю скорость 69,1 км/ч. В 1909 году компания НЛДжи установила двухцилиндровый мотор Peugeot рабочим объемом 994 см3 на одно из своих шасси. Гонщик Кук установил на таком мотоцикле несколько рекордов скорости.

Эжен Пежо скончался в 1909 году. Руководить предприятием стали его сыновья Пьер, Робер и Жюль (Pierre, Robert, Jules Peugeot). На следующий год они, объединившись со своим дядей Арманом Пежо (который пережил брата на 6 лет), организовали единое предприятие - «Акционерное общество автомобилей и мотоциклов Пежо» (Societe Anonyme des Automobiles et Cycles Peugeot). Новинкой того сезона стал «Легкий мотоцикл» (Motocyclette Legere), получивший двухцилиндровый V-образный двигатель (333 см3, 2,5 л.с.) с автоматическими впускными клапанами. круглый никелированный бензобак и переднюю вилку «Трюффо». Одновременно в серию пошла модель «MX» с одноцилиндровым нижнеклапанным двигателем (499 см3, 3,5 л.с). С 1912 года «Легкий мотоцикл» получил двигатель большего объема (380 см3, 3 л.с), но устаревшая модель с двигателем образца начала века пользовалась все меньшим спросом. В 1913 году дебютировала модель «Париж-Ницца», получившая свое название после победы в гонке по этому маршруту. Главной особенностью машины стал двухцилиндровый V-образный нижнеклапанный двигатель (345 см3, 3,5 л.с.) нового поколения.

Самым же известным мотоциклом Peugeot того времени стала гоночная модель, оснащенная совершенно уникальным для мотоциклов тех лет силовым агрегатом. В 1912 году работник автомобильного отделения компании Эрнест Анри (Ernest Henry) создал четырехцилиндровый двухвальный мотор для гоночного автомобиля. На базе этой разработки им был спроектирован и мотоциклетный вариант. Двигатель с двумя вертикальными цилиндрами, стоявший в раме поперечно, получил головку цилиндров с восемью клапанами и двумя распределительными валами, приводившимися сложной шестеренной передачей. Мотоцикл оснащался также трехступенчатой коробкой передач, крепившейся непосредственно рядом с мотором, параллелограммной передней вилкой и цепным приводом заднего колеса. На этом мотоцикле Поль Пеан (Paul Pean) успешно выступал в многочисленных гонках до начала 20-х годов. До серийного производства аналогичных моторов дело не дошло - головка цилиндров работала в очень жестком термическом режиме, и специалисты Peugeot предпочли развивать V-образные «двойки».

После начала Первой мировой войны концерн Peugeot поставлял в армию автомобили и мотоциклы, продавая кое-что и на внутреннем рынке. К тому времени в программе предприятия появилась тяжелая модель «МТ» с V-образным двухцилиндровым мотором (662 см3, 6 л.с.) и непосредственным ременным приводом заднего колеса. В 1917 году рабочий объем мотора увеличился до 739 см3, мощность осталась прежней, зато в трансмиссии появилась трехступенчатая коробка передач, хотя задний привод оставался ременным. Именно эти машины, как с боковой коляской, так и в одиночном варианте, составили основу армейских поставок и выпускались до 1921 года. Затем их сменили одноцилиндровые модели.

В начале 20-х годов все вновь заговорили о спортивных успехах мотоциклов Peugeot. Пришедший в 1919 году на фирму молодой инженер Лессман Антуанеско (Lessmann Antoinesco) модернизировал довоенную двухцилиндровую верхневальную «пятисотку», сделав для нее упрощенную головку цилиндров с одним распредвалом и двумя клапанами на цилиндр. Привод распредвала теперь осуществлялся не гитарой шестерен, а вертикальным валиком с двумя парами конических шестерен. Благодаря увеличению диаметра тарелок клапанов наполнение цилиндров не ухудшилось, зато головка стала работать в более комфортных термических условиях. Новый двигатель развивал мощность 25 л.с. и зарекомендовал себя очень надежным и конкурентоспособным.

В начале 20-х годов на мотоциклетную сцену Франции вышли двухтактные моторы, сразу завоевавшие популярность прежде всего благодаря малому расходу топлива и дешевой цене. Компания Peugeot не осталась в стороне от процесса, представив свой «Туристский мотоцикл» (Motocyclette de Tourisme) в 1921 году. Легкая машина модели «АР» получила новую ходовую часть с маятниковой передней вилкой, подвешенной на почти вертикальной короткой четвертьэллиптической рессоре. Главное же заключалось в том, что на машине устанавливались двухтактный двигатель с наклоненным вперед цилиндром (269 см3, 2,75 л.с.) и двухступенчатая коробка передач, приобретавшиеся у конкурента - компании «Терро». В следующем году на рынок вышла еще одна новинка от Peugeot - мотовелосипед «Цикло-Мото СМ1» (Cyclo-Moto) с двухтактным моторчиком (110 см3 1,5 л.с), непосредственным ременным приводом заднего колеса, дополнительным педальным приводом, параллелограммной передней вилкой с одной центральной пружиной и новой рамой, которая предлагалась в двух вариантах – дамском и мужском. Максимальная скорость обоих вариантов не превышала 30 км/ч.
В октябре 1925 года на Парижском салоне публике был представлен новый мотоцикл Peugeot со 175-кубовым двухтактным двигателем. Эта машина отличалась прежде всего абсолютно новым блок-мотором, где двухступенчатая коробка передач с кикстартером находилась в едином картере с двигателем, а моторная передача была шестеренной.

В 1926 году вновь произошло разделение концерна Peugeot на автомобильное и мотоциклетное подразделения. Мотоциклетную часть (Societe Anonyme des Cycles Peugeot) возглавил Робер Пежо, второй сын Эжена Пежо. На место Антуанеско пришел инженер Кунелль (Kunell) - бельгиец, работавший до этого на фирме «Жилле Эрсталь». Вскоре появился разработанный им мотоцикл модели «Р 104» с нижнеклапанным мотором (316 см3) в едином блоке с трехступенчатой коробкой передач - первый четырехтактный блок-мотор фирмы Peugeot. Тогда же появились и модернизированные легкие мотоциклы «Р101» и «Р 102», оснащенные 175-кубовым двухтактным блок-мотором; при этом первая машина имела непосредственный привод заднего колеса от двигателя, а вторая - двухступенчатую коробку передач.

Центром экспозиции мотоциклетного отделения Peugeot на Парижском салоне оказалась модель «Р 105», быстро ставшая флагманом программы предприятия. Новые тенденции в устройстве мотоцикла были представлены в виде седловидного бензобака и верхнеклапанного блок- мотора (346 см3, 10 л.с). Коромысла клапанов, посаженные на шарикоподшипники вместо втулок, управлялись длинными штангами, заключенными в вертикальный трубчатый кожух. С мотором сочеталась трехступенчатая коробка передач. Емкость для масла была размещена в одном из отделений картера. Впервые на мотоциклах Peugeot на моторе размещались раздельные магнето и генератор. Модель «Р 105» выпускалась до 1936 года.
Первая половина 30-х годов принесла полное обновление производственной программы Peugeot. Сначала, в 1932 году, на рынок вышел 100-кубовый мотовелосипед «А 50» без коробки передач, выпускавшийся в двух исполнениях - дамском и мужском, каждое из которых имело по нескольку модификаций. Затем, в 1933 -1934 годах, претерпело модернизацию все четырехтактное семейство. Параллельно со старыми моделями на рынок вышли совсем новые мотоциклы с полностью переделанным силовым агрегатом. Новый блок-мотор включал в себя четырехступенчатую коробку передач.

Вершиной производственной программы мотоциклетного отделений Peugeot с 1933 года стали 500-кубовые мотоциклы: сначала нижнеклапанная модель «Р 517» мощностью 12 л.с, затем - аналогичная «Р 503» и верхнеклапанная «Р 515» мощностью 20 л.с. Все машины получили длинноходный двигатель (81x96 мм), что при рабочем объеме 495 см3 давало неплохой крутящий момент. Мотоцикл «Пежо Р 515» развивал скорость до 140 км/ч. Красивая и скоростная машина быстро стала одним из лидеров французского мотоциклетного рынка. Военные тоже не могли пройти мимо, и во второй половине 30-х годов в армию поставлялись не только обе 500-кубовые версии - нижне- и верхнеклапанная, но также модели «Р 112» и «Р 135» (346 см3).

После войны мотоциклетное отделение Peugeot продолжило производство самых легких моделей с двухтактными блок-моторами: «Р 54» (100 см3, 2,5 л.с.) и «Р 55» (123 см3, 4 л.с). К 1950 году на этих машинах уже стояла телескопическая передняя вилка, а коробка передач получила ножной механизм переключения. Начиная с 1949 года, в серию пошла модель «156» (148 см3, 5 л.с), получившая четырехступенчатую коробку передач. Вскоре к ней добавилась аналогичная модель«РТ75» (175см3, 7,5л.с). Четырехтактные мотоциклы полностью исчезли из программы предприятия, и самым крупным мотоциклом Peugeot стала появившаяся в 1954 году двухцилиндровая модель «256» (245 см3), а в 1958 году ее сменила 330-кубовая версия «356», выпускавшаяся чуть больше года. Следует отметить, что в 1958 году концерн Peugeot приобрел обанкротившиеся остатки своего главного в прошлом конкурента - компании «Терро», однако изготовление мотоциклов все равно пришлось прекратить.

Зато появившимся в 1954 году мотороллерам «S 55» и «S 57» суждено было заложить основы нынешней политики концерна. Очень красивые машины с двухтактным двигателем (122,5 см3) и трехступенчатой коробкой передач с ножным механизмом переключения пользовались большой популярностью. Интересно, что на этих машинах имелся стрелочный указатель включенной передачи. Постепенно скутеры вытеснили из производственной программы концерна не только мотоциклы, но и мотовелосипеды. Лишь в 1978 году фирма Peugeot вышла на трассы кросса и эндуро с мотоциклами, получившими двухтактные моторы рабочим объемом от 80 до 200 см3. На базе 200-кубовой кроссовой машины была даже сделана версия для французской армии. Сегодня компания «Мотоциклы Пежо» (Peugeot Motocydes) выпускает ежегодно свыше 200 тысяч скутеров и мопедов.

Лучше быть последним волком,чем первым шакалом