Kejuaraan dunia untuk balap motor pertama kali diselenggarakan oleh Federation Internationale de Motocyclisme (FIM), pada tahun 1949. Pada saat itu secara tradisional telah diselenggarakan beberapa balapan di tiap even untuk berbagai kelas motor, berdasarkan kapasitas mesin, dan kelas untuk sidecars (motor bersespan). Kelas-kelas yang ada saat itu adalah 50 cc, 125 cc, 250 cc, 350 cc, dan 500 cc untuk motor single seater, serta 350 cc dan 500 cc untuk motor sidecars.
Memasuki tahun 1950-an dan sepanjang 1960-an, motor bermesin 4 tak mendominasi seluruh kelas. Pada akhir 1960-an, motor bermesin 2 tak mulai menguasai kelas-kelas kecil. Pada tahun 1970-an motor bermesin 2 tak benar-benar menyingkirkan mesin-mesin 4 tak. Pada tahun 1979, Honda berusaha mengembalikan mesin 4 tak di kelas puncak dengan menurunkan motor NSR500, namun proyek ini gagal, dan pada tahun 1983 Honda bahkan meraih kemenangan dengan motor 500 cc 2 tak miliknya. Pada tahun 1983, kelas 350 cc akhirnya dihapuskan. Kelas 50 cc kemudian digantikan oleh kelas 80 cc pada tahun 1984, tetapi kelas yang sering didominasi oleh pembalap dari Spanyol dan Italia ini akhirnya ditiadakan pada tahun 1990. Kelas sidecars juga ditiadakan dari kejuaraan dunia pada tahun 1990-an, menyisakan kelas 125 cc, 250 cc, dan kelas 500 cc.
GP 500, kelas yang menjadi puncak balap motor Grand Prix, telah berubah secara dramatis pada tahun 2002. Dari pertengahan tahun 1970-an sampai 2001 kelas puncak dari balap GP ini dibatasi 4 silinder dan kapasitas mesin 500 cc, baik jenis mesin 4 tak ataupun 2 tak. Akibatnya, yang mampu bertahan adalah mesin 2 tak, yang notabene menghasilkan tenaga dan akselerasi yang lebih besar.
Pada tahun 2002 sampai 2006 untuk pertama kalinya pabrikan diizinkan untuk memperbesar kapasitas total mesin khusus untuk mesin 4 tak menjadi maksimum 990 cc, dan berubah menjadi 800 cc di musim 2007. Pabrikan juga diberi kebebasan untuk memilih jumlah silinder yang digunakan antara tiga sampai enam dengan batas berat tertentu. Dengan dibolehkannya motor 4 tak ber-cc besar tersebut, kelas GP 500 diubah namanya menjadi MotoGP. Setelah tahun 2003 tidak ada lagi mesin 2 tak yang turun di kelas MotoGP. Untuk kelas 125 cc dan 250 cc secara khusus masih menggunakan mesin 2 tak.
Pada tahun 2005, sebuah peraturan baru untuk MotoGP telah diberlakukan yaitu flag-to-flag. Sebelumnya, jika sebuah balapan dimulai dengan start dalam kondisi sirkuit kering dan hujan turun, pembalap terdepan dapat mengangkat tangan untuk menghentikan lomba, demikian juga dengan para ofisial mengibarkan bendera merah untuk menghentikan balapan, kemudian balapan dimulai lagi dengan menggunakan ban basah. Sekarang jika hujan turun saat balapan tidak ada lagi bendera merah, para pembalap langsung menuju pit untuk mengganti ban sesuai kebijakan tim.
Pada tahun 2007, kelas MotoGP diturunkan kapasitas mesinnya, menjadi 800 cc.
Pada tahun 2010, kelas MotoGP diberlakukan pembatasan mesin 6 mesin untuk 1 musim.
Pada tahun 2010, kelas 250 cc digantikan oleh kelas Moto2 dengan mesin Honda CBR600RR, sasis prototipe.
Pada tahun 2012, kelas MotoGP dinaikkan kapasitas mesinnya, menjadi 1.000 cc.
Pada tahun 2012, kelas MotoGP diberlakukan regulasi CRT (Claiming Rule Team) yang memperbolehkan Tim (Kecuali Team Pabrikan) memakai mesin motor massal 1.000 cc disasis prototipe.
Pada tahun 2012, kelas 125 cc digantikan oleh kelas Moto3 dengan mesin 250 cc.
Pada tahun 2005, sebuah peraturan baru untuk MotoGP telah diberlakukan yaitu flag-to-flag. Sebelumnya, jika sebuah balapan dimulai dengan start dalam kondisi sirkuit kering dan hujan turun, pembalap terdepan dapat mengangkat tangan untuk menghentikan lomba, demikian juga dengan para ofisial mengibarkan bendera merah untuk menghentikan balapan, kemudian balapan dimulai lagi dengan menggunakan ban basah. Sekarang jika hujan turun saat balapan tidak ada lagi bendera merah, para pembalap langsung menuju pit untuk mengganti ban sesuai kebijakan tim.
Pada tahun 2007, kelas MotoGP diturunkan kapasitas mesinnya, menjadi 800 cc.
Pada tahun 2010, kelas MotoGP diberlakukan pembatasan mesin 6 mesin untuk 1 musim.
Pada tahun 2010, kelas 250 cc digantikan oleh kelas Moto2 dengan mesin Honda CBR600RR, sasis prototipe.
Pada tahun 2012, kelas MotoGP dinaikkan kapasitas mesinnya, menjadi 1.000 cc.
Pada tahun 2012, kelas MotoGP diberlakukan regulasi CRT (Claiming Rule Team) yang memperbolehkan Tim (Kecuali Team Pabrikan) memakai mesin motor massal 1.000 cc disasis prototipe.
Pada tahun 2012, kelas 125 cc digantikan oleh kelas Moto3 dengan mesin 250 cc.
Balap untuk kelas MotoGP saat ini diselenggarakan sebanyak 17 seri di 15 negara yang berbeda (Spanyol menggelar 3 seri balapan). Balapan biasa digelar setiap akhir pekan dengan beberapa tahap. Hari Jum’at digelar latihan bebas dan latihan resmi pertama, kemudian hari Sabtu dilaksanakan latihan resmi kedua dan QTT, di mana para pembalap berusaha membuat catatan waktu terbaik untuk menentukan posisi start mereka. Balapan sendiri digelar pada hari Minggu, meskipun ada seri yang digelar hari Sabtu yaitu di Belanda dan Qatar. Grid (baris posisi start) terdiri dari 3 pembalap perbaris dan biasanya setiap seri balap diikuti oleh sekitar 20 pembalap. Balapan dilaksanakan selama sekitar 45 menit dan pembalap berlomba sepanjang jumlah putaran yang ditentukan, tanpa masuk pit untuk mengganti ban atau mengisi bahan bakar. Balapan akan diulang jika terjadi kecelakaan fatal di awal balapan. Susunan grid tidak berubah sesuai hasil kualifikasi. Pembalap boleh masuk pit jika hanya untuk mengganti motor karena hujan saat balapan.
