К началу вторжения в СССР вермахт располагал десятками тысяч мотоциклов разных классов объёмом двигателей 125 см3 - 800 см3. Востребованной полугусеничной машиной стал SdKfz 2, обозначавшийся также как Kettenkrad HK 101. Он стал больше тягачом для лёгкой артиллерии, чем мотоциклом.
Мотоциклы использовались не как самостоятельный род войск, а для усиления других. В мотострелковом батальоне было три роты мотоциклистов, оснащённых дюжиной станковых пулемётов, 61 ручным пулемётом, 15 миномётами, 3 противотанковыми пушками и 4 мортирами. Мотоциклисты вооружались карабинами. К 1941 году в вермахте было 16 подобных батальонов. К началу Великой Отечественной войны батальоны появились в танковых дивизиях, СС и мотопехоте. Мотоциклисты во множестве запечатлены на кадрах фото- и кинохроники. Мотоциклисты принимали участие в боях лета-осени 1941 года, отлично зарекомендовав себя, в том числе — в преследовании отступавших частей РККА. И это было фактически первое боевое применение мотоциклов: Австрия, Бельгия, Польша,Франция, Чехословакия были завоеваны практически бескровно, мотоциклисты лишь прокатились по хорошим европейским дорогам.
Бои за Сталинград стали переломными не только в войне в целом, но и в судьбе мотоциклов в составе вермахта. Отсутствие единой линии фронта, множество очагов сопротивления и городские бои свели на нет преимущества мотоциклетной техники. Скорость передвижения в Сталинграде была неактуальна, как и поддержка пехоты или танков — мотоциклисты были слишком лёгкой добычей не только для снайперов, но и для огня обычной пехоты, тем более, прятавшейся в развалинах зданий. А когда в дело вступали гранаты и бутылки с зажигательной смесью — мотоциклы уничтожались вместе с экипажем в ста процентах случаев.
В частности, из частей, воюющих на Восточном фронте, стали выводить BMW R75, поставляя его, в основном, в Африку, Роммелю, что привело к появлению у этого мотоцикла прозвища «Сахара». R75 стоил как два автомобиля Volkswagen, что делало его потери в боях с РККА или из-за русского бездорожья весьма чувствительными и затратными. В Африке «Сахара» пришлась как нельзя кстати.
Справедливости ради, лёгкие мотоциклы продолжали использоваться в разведке и для связи как на Восточном, так и Западном фронте. Тяжёлые мотоциклы применялись в антипартизанской борьбе, но уже не так массово, как это было в боях с РККА в 1941-1942 годах. Мотоциклетные роты и взводы в составе батальонов и дивизий после Сталинграда были расформированы.