История питбайков прошла эволюцию от обычного велосипеда до полноценного мотокроссового мини-мотоцикла. Такое понятие как «питбайк» появилось впервые в США. Механики, персонал или сами гонщики использовали подручное транспортное средство для перемещения по пит-лэйну или территории трассы во время подготовки к заездам и во время гонки. Чаще всего таким средством оказывался велосипед. Например, были весьма популярны велосипеды Schwinn Sting-Ray, поскольку являлись довольно компактными, но достаточными для того, чтобы на них мог перемещаться взрослый человек. Отсюда и пошло название «питбайк» — то есть буквально «велосипед для технического бокса».
Появление мини-мотоциклов на рынке США в 50-60-е годы стало одной из возможностей заменить подручную не быструю велотехнику в пит-боксах на более скоростную. Классические питбайки тех годов представляли собой примитивно сконструированные мотоциклы с отсутствовавшей подвеской и импровизированными тормозами. Как правило на первых мини-мотоциклах использовался двигатель «Бриггс & Стрэттон» (3HP Briggs & Stratton[en]), мощность которого не превышала 5 лошадиных сил.
В середине 60-х в США появилась Honda Super Cub 50, дорожный городской малокубатурный мотоцикл, с которой и началось всеобщее распространение японской мототехники благодаря высокой надёжности. Её 4-тактный горизонтально расположенный двигатель в настоящее время — основа для большинства современных питбайков.
В 80-х годах стандартным транспортным средством в автомобильных пит-боксах была Honda NQ50 Spree[en] — легкий и довольно быстрый скутер, имевший двухтактный 50-кубовый двигатель и электростартер. Как и большинство двухтактников модель в итоге не прижилась в связи с большим количеством содержания вредных веществ в отработанных газах, дымностью и шумностью выхлопа.
Для обслуживания кроссовых трасс также использовалась подручная техника. В 1968 году в США появился первый маленький мотоцикл, созданный для передвижения по бездорожью, — Honda Z50 Mini Trail (в Японии первая модификация выпускалась с 1961 года). Небольшой размер этого мотоцикла позволял размещать его в любом трейлере, что было крайне удобно для перевозки его к территории трассы. С тех пор эта, ставшая очень популярной, модель неоднократно обновлялась. Во многих странах она известна как «Monkey Bike» (мотоцикл был настолько мал, что человек сидя на нём имел позу с высоко поднятыми коленями, что выглядело немного по-обезьяньи)[2]. Модели, выпущенные до 1970 года, без заднего амортизатора, являются на настоящий момент раритетом и высоко оцениваются коллекционерами.
Приобретающие всё большую популярность питбайки стали уже в конце 60-х годов массово поступать в розничную торговлю. Подходили они и детям, которым хотелось иметь мини-копию «взрослого» мотоцикла.
Наконец, в 1999 году появилась Honda XR-50F/CRF-50F[en] — полноценный мини-мотоцикл, преемник Honda Z50[4], пригодный для кроссовой трассы. Он также имеет 4-тактный 50-кубовый двигатель.
Таким образом, в настоящее время термин «питбайк» может использоваться в двух значениях: в первоначальном — как «транспортное средство для технических боксов», и в заново сформированном — как «мини-мотоцикл, пригодный для соревнований по внедорожным и дорожным видам мотоциклетного спорта».