Toen in 1913 de eerste Sunbeam 350 cc ééncilinder zijklepper het licht zag, produceerde John Marston Ltd. in Wolverhampton al veertien jaar lang auto’s. Naast de 350 cc machines werden er ook Sunbeams met een JAP V-twin aangeboden. Dankzij de ervaring in de autofabricage wisten de motorfietsen te overtuigen door hun perfecte afwerking. Na de Eerste Wereldoorlog werden voorlopig eerst 500 cc ééncilinder zijkleppers geleverd, in een Sport- en een touruitvoering, en uiteraard de beroemde JAP V-twin.
In 1922 was de ”Longstroke” 500 cc racer met een slag van maar liefst 105 mm het grote nieuws. De machine was een replica van de motor waarmee men in 1922 de TT won. Het jaar na de introductie werd het model uitgerust met een kickstarter. Tevens werd een nieuwe 350 cc machine aangeboden. De voor zijspan­gebruik ontwikkelde 600 cc ééncilinder zijklepper, bleef tot 1919 ongewijzigd in productie. Vanaf 1923 bood men ook kleinere machines aan, die overigens niet met eigen motoren uitgerust waren.
Verdere nieuwtjes in dat jaar waren de 350 cc en 500 cc kopkleppers, de eerste van Sunbeam, die in het jaar daarop zelfs beschikten over een vierversnellingsbak.
Vanaf 1926 bood Sunbeam een volledig ééncilinder programma aan. Naast de 350 en 500 cc zijklep-toermodellen en de 600 cc zijspan, waren er 350 cc en 500 cc zijklep sportmodellen en racers met kopkleppen. Het model 8 en 9 waren 350 cc en 500 cc modellen met een enkele uitlaat, de modellen 80 en 90 waren even grote machines, maar met een dubbele uitlaat.
Toen de motorfabricage in de dertiger jaren aan de Imperial Chemical Industries verkocht werd, verloor het merk zijn sportieve imago. Uit het model 9, een racer, ontstond bijvoorbeeld een luxueus uitgevoerde sportieve fiets.
In 1935 werd het programma uitgebreid met een 250 cc kopklepper, een sportmachine, en een 500 cc semi-racer, het model 95 R met voetschakeling. Deze laatste werd overigens maar een jaar gemaakt.
Uit het model 90 ontstond een 600 cc machine, die als ”Lion” voor zijspangebruik werd aangeboden.
Na de overname door de gebroeders Collier in het AMC concern in 1937 werden nieuwe kopkleppers ontwikkeld met een hoog liggende nokkenas en korte stoters. De cilinderinhoud daarvan lag tussen de 250 en 600 cc.
Van de zijkleppers bleven alleen de 500 en 600 cc machines in het programma. Al in 1941 verkocht AMC op hun beurt het merk weer aan de BSA-groep, die na zorgvuldig marktonderzoek, ja, toen al, een ”ideale” motorfiets op de markt brachten. De S7 bezat een in de lengte gemonteerde OHC paralleltwin met cardanaandrijving, een dubbel wiegframe met telescoopvoorvork, plunjervering en 16 inch velgen met ballonbanden. Ook de sportievere S8 – een jaar later – kon echter niet voorkomen dat het merk aan het eind van de vijftiger jaren in de geschiedenisboekjes bijgeschreven kon worden. De S modellen waren niet bijzonder succesvol.