Ирбитский музей мотоциклов был официально открыт 25 июня 2004 года. Его основой стала коллекция мототехники Ирбитского мотоциклетного завода, собранная за 60 лет в отделе главного конструктора.

Производство мотоциклов в Ирбите началось в конце 1941, начале 1942 года, когда в этот уральский город был эвакуирован Московский мотозавод. Это решение было принято на основании постановления Совета по эвакуации при СНК СССР от 21 октября 1941 года. Первый эшелон из Москвы прибыл в Ирбит 17 ноября 1941 года, и на крыше одного из вагонов находился эталонный мотоцикл БМВ Р-71. Именно в это время Ирбитский мотозавод начал формировать свою уникальную коллекцию мотоциклов, в которую вошли как иностранные, так и собственные разработки. В отделе главного конструктора эти образцы техники служили творческой лабораторией для инженеров и испытателей. В декабре 2002 года, благодаря инициативе А. И. Буланова и поддержке губернатора Свердловской области Э. Э. Росселя и председателя правительства А. П. Воробьева, городская администрация выкупила эту коллекцию, сохранив ее в Ирбите.

Музейная коллекция насчитывает более 120 единиц техники, включая мотоциклы, микроавтомобили и вездеходы производства ИМЗ. Более 40 мотоциклов представляют ведущих производителей из Англии, Германии, Италии, США и Японии.

Также в музее представлена коллекция двигателей внутреннего сгорания, основой которой являются экспериментальные модели, изготовленные на ИМЗ. Ирбитское собрание уникально и отражает основные тенденции развития как отечественного, так и мирового мотоциклостроения.

В текущей экспозиции музея представлена лишь треть всей коллекции, распределенной по семи разделам.

Перед созданием экспозиции проводилось научное изучение музейных предметов: подтверждалась подлинность экспонатов и их частей, уточнялись технические параметры, внешний вид, сроки проектирования и изготовления. Экспонаты с подтвержденными характеристиками отбирались для выставки по комплексно-тематическому принципу, чтобы каждый экспонат соответствовал теме раздела.

Модели мотоциклов в разделах экспозиции расположены по историко-хронологическому принципу. Коммуникативность каждого экспоната обеспечивается его оптимальным расположением, хорошим освещением и снабжением понятной и исчерпывающей этикеткой для посетителей.