Otomobil tasarımına yatkın olan Ettore Bugatti, 1909 yılında Bugatti tabelası altında ürünlerini geliştirmeye başlamıştı. Ettore Bugatti, ilk otomobilini 1910 yılında düzenlenen Paris Otomobil Fuarı'nda tanıtmasının ardından geliştirdiği üstten eksantrikli motorla Peugeot yetkililerinin dikkatini çekti. Fransızlar, İtalyan tasarımcıdan küçük bir otomobil geliştirmesini istedi. Ettore Bugatti, Peugeot için Babe modelini tasarladıktan sonra Fransa'da Molsheim'e yerleşerek burada Bugatti Automobili SpA'yı kurdu.
Ettore Bugatti, özellikle motorsporlarında yarışmak için Type 13'ü geliştirdi. 1922 yılında bir çok marka motorsporlarında sıra tipi 8 silindirli motorları kullanıyordu. Bugatti de bu standartlarda bir güç ünitesi geliştirdi. Ancak bu motorun diğerlerinden en büyük farkı üsten eksantrik miline sahip olmasıydı. Ettore Bugatti OHC tipi motoruna kompresör de ekleyince 1924 yılında katıldığı Fransa Grand Prix'te zirveyi sürekli zorlayarak adından sıkça söz ettirmişti. 1924 ile 1927 yılları arasında Bugatti'ler 2.000'den fazla yarışın galibiydi. Ettore Bugatti,tepesinde kırmızı Bugatti logusu bulunan ince uzun panjur tasarımını bütün otomobillerinde kullanmaya karar verdi.
1929'da Royale üretilmeye başlanırken bu araçta kullanılan kompresörlü 4 silindirli motorun en büyük yeniliği üstten çift eksantrikli olmasıydı. 1936 yılında Type 57 Atlantic tasarlandı ve aynı yıl, II Dünya Savaşı'nda kullanılan trenler için motorlar üretilmeye başlandı. 1937'de Bugatti 51 A, Paris Montreal pistinde 210 km/s'ye ulaşarak bir rekor kırdı. Bugatti Type 57, zamanın en iyi otomobilleri arasına girmeyi başarırken Jean Bugatti, bu araçla deneme sürüşü yaparken bir kaza geçirdi ve öldü. Zaten iyice yaşlanan Ettore Bugatti, oğlunun ölümünün ardından 1947 yılında hayata veda etti. Kurucusundan mahrum kalan Bugatti, II Dünya Savaşı'nın devam olumsuz etkileri karşısında 1951'de kapandı.
Yoksullaşan Bugatti ailesi mallarını ve koleksiyon otomobillerini yok pahasına sattılar. Ancak ellerindeki birkaç klasik Bugatti'yi yüksek değerlere satınca 1956'da tekrar üretime başladı. Yeni model Type 101'di ve bu araç yeteri kadar başarılı olmadığı için üretim yine 1980'lerin ortasına kadar durdu. Otomobil sektörünün gelişmeye başlamasının ardından Romano Artioli, Bugatti'nin tüm hisselerini satın aldı.
Yeni Bugatti, Marcello Gandini tarafından tasarlanıyordu. Yeni Bugatti'nin adı EB 110 oldu. 1991 yılında üretime başlayan bu araç yüksek fiyat etiketi ve Bugatti'nin müşteri seçmesi sonucu istediği satışlara ulaşamamıştı yine üretim biterken 1998 yılında VW tarafından satın alındı. VW, çeşitli konseptlerden sonra 2005'de Veyron 16.4ü üretmeye başladı. Veyron 16.4, Fransa Molsheim'da yani markanın 100 yıl önce başladığı yerde üretilmeye devam ediyor.
