1926 gründeten Antonio Cavalieri Ducati und seine drei Söhne Adriano, Marcello und Bruno Cavalieri Ducati die Società Scientifica Radio Brevetti Ducati in Bologna, um Vakuumröhren und andere Radiokomponenten herzustellen. Das Geschäft florierte, und 1935 wurde eine neue Fabrik in Borgo Panigale gebaut.

Ducati war mit Hilfe der italienischen Regierung und des Vatikans aus der Asche des Zweiten Weltkriegs auferstanden und produzierte ab 1948 wieder Radios, Kameras, Kinoprojektoren und - in einem für das Unternehmen neuen Bereich - Motorräder, und zwar in Form des Cucciolo 48cc "Clip-on"-Motors, ein Projekt, das sie von Siata aus Turin gekauft hatten. Sie hatten ihn 1946 zusammen mit einem Mann namens Capellino entwickelt, und die Maschine wurde in Italien unter dem Namen CCC (Cicli Capellino Caproni) recht bekannt. Bis 1950 wurden von der kleinen Maschine mehr als 200.000 Stück verkauft. Das 48-ccm-Motorfahrrad wog nur 45 kg und erreichte Geschwindigkeiten von bis zu 65 km/h. Dabei war es außergewöhnlich sparsam im Verbrauch. Der Erfolg des Cucciolo veranlasste die Entwicklung eines kompletten Motorrads, zunächst in Zusammenarbeit mit Aero Caproni, die die Rahmen in ihrer Fabrik in Arco fertigten. Diese Zusammenarbeit dauerte bis 1950.

1953 teilte die Geschäftsleitung das Unternehmen in zwei getrennte Einheiten, Ducati Meccanica SpA und Ducati Elettronica, um den unterschiedlichen Produktlinien für Motorräder und Elektronik Rechnung zu tragen. Bis 1954 hatte Ducati Meccanica SpA die Produktion auf 120 Motorräder pro Tag gesteigert. In den 1960er Jahren ging Ducati in die Geschichte des Motorradsports ein, indem das schnellste 250-ccm-Straßenmotorrad der damaligen Zeit, die Mach 1, produziert wurde. In den 1970er Jahren begann Ducati mit der Produktion von V-Twin-Motorrädern mit großem Hubraum und brachte 1973 einen V-Twin mit dem markenrechtlich geschützten desmodromischen Ventildesign auf den Markt, die legendäre 750SS.

Seit 2024 beteiligt sich Ducati wieder mit einer eigenen Motocross Maschine an nationalen italienieschen Wettbewerben. Die prominenten Entwicklungs-Fahrer sind Toni Cairoli und Alessandro Lupino.