内燃機関の専門家であった高田益三によって1922年（大正11年）に設立された「高田モーター研究所」（東京市京橋区）が前身である。発動機付揚水ポンプを生産し、逓信省他に納入した。タカタモーター企業社、タカタモーター製作株式会社を経て、1932年（昭和7年）に株式会社に改組、1939年（昭和14年）、「東京発動機株式会社」と名を改めた。後にオートバイメーカーとして名を馳せることになる同社であるが、第二次世界大戦前は2ストロークガソリンエンジンを主力とし、軍の発電用エンジンを主に生産、軍管理工場となった。戦後は国鉄・漁業・農業向けエンジン等を生産し、1949年（昭和24年）には日本最初の可搬型の消防ポンプを発売した。オートバイ事業に着手したのはホンダより若干遅く、1950年（昭和25年）に前輪駆動のバイクモーター（自転車取り付けエンジン。モペッド参照）「トーハツ・パピー」を発売したが、カブには敵わず、本格的なオートバイを指向することとなった。初めて世に出たトーハツの本格的なオートバイは1953年（昭和28年）のPK53型であった（2ストローク単気筒98cc）。このモデルは性能が良く、安価であった。1955年度（昭和30年度）には販売業績で日本一となった。ベストセラー車は翌1956年（昭和31年）のPK56型（空冷2ストローク単気筒123 cc）である。当時はメーカーごとに得意な分野があり、4ストローク大型車はメグロやキャブトン、2ストローク小型車はトーハツが代表的なメーカーだった。やがてヤマハやスズキといった後発メーカーが優れた2ストローク小型車を販売するようになり、不況の嵐の中、東京発動機は1964年（昭和39年）に倒産、会社更生法の適用を受けた。トーハツはオートレース用オートバイも手がけ、1950年（昭和25年）に船橋オートレース場ができた時から参加し、100 ccクラスでは圧倒的な強さを見せた。会社更生法適用後は、本社を板橋に移し、トーハツ株式会社として雪上車用エンジン、輸送用冷凍装置、船外機（1956年発売。日本で最初）、消防ポンプ、消防車等の開発・生産を続けており、可搬型消防ポンプでは50%以上の市場占有率を誇る。
1936年制定の自動車製造事業法は、軍用にも使用可能な中型・大型トラック生産能力を持つ自動車メーカーを優遇する法律であり、指定会社として適用を受けられたのは日産、豊田自動織機製作所(現・豊田自動織機、後に自動車部門をトヨタ自動車として分離)、東京自動車工業(現・いすゞ自動車)の3社のみで、小型4輪車の専業メーカーである高速機関工業は、軍や官公庁からは冷遇された。太田祐雄や祐一は、E-7系より1クラス上の1200cc車開発も進めていたというが、経営事情の厳しさから放擲された。1937年9月には軍需生産を目的に資本系列の委譲が行われ、高速機関工業は三井物産から立川飛行機の傘下に移されることになった。そして1937年以降の資材割り当て制限により、オオタの小型車生産は急激に縮小、乗用車生産は1938年の216台、貨物車は1937年の809台をピークに、乗用車は1940年、貨物車も1942年までには生産停止となった。1940年以降は立川飛行機の一系列企業として、航空機部品や防空用消火ポンプエンジンなどの生産に徹する軍需企業となっていた。1945年の敗戦後、立川飛行機は財閥解体の対象となったが、経営の主導権は引き続き旧立川飛行機出身者が握っていた。1947年のGHQによる小型車生産許可に伴い、高速機関工業も自動車製造を再開した。太田祐雄は専務取締役として残ったが、祐一をはじめとする太田家の息子たちは高速機関工業を離れた。戦後のオオタは同じ立川飛行機が母体という縁から、後のプリンス自動車に発展する「たま電気自動車」の車体生産を手がけたり、1950年から日野自動車がライセンス生産を開始する1953年までの2年間ルノーの輸入代理店となり4CVの販売を行うなど、会社存続に向けて悪戦苦闘した。しかし航空産業出身の経営陣が自動車については素人だった上、独創的な才能を持った祐一（退社後スピードショップや日産系の試作車製作会社を自営した）や、三男で後に「くろがね・ベビー」を開発する三男の祐茂（1916年-1997年）が去った穴を埋める設計者は現われず、人材不足は否めなかった。このため、戦後のオオタ乗用車は同時期のダットサンや戦後小型車市場に参入したトヨペット同様、技術的には戦前からほとんど進歩していない機械部分に、アメリカ車を真似た不恰好な木骨ボディを被せただけの一時しのぎ的な製品になってしまった。主力のトラックも、キャビンこそ戦後風にモダナイズされたが、戦前型から大きな進歩はなく、1951年のエンジン拡大でやっとボディ・荷台の大型化が実現した。1947年以降のオオタ標準エンジンは、戦前型N-7とほとんど差のないE-8型760ccエンジンで20PSと非力であり、1951年にこれを903ccに拡大した23PSのE-9型に強化されたが、それでも2ベアリング・サイドバルブのまま改良後の最終出力も26PSに過ぎず、競合するトヨペットやダットサンをリードできるものではなかった。待望の新型4気筒OHVエンジンである1263cc・45PSのE-13エンジンがKD型トラックに搭載されて市場に出たのは1955年であり、既に1953年時点で1453cc・48PSのR型OHVエンジン搭載車を発売していたトヨペットに出遅れた。立川飛行機出身の技術者たちが立ち上げた電気自動車メーカー・東京電気自動車→たま電気自動車（のちのプリンス自動車工業）には当初シャーシ開発（在来のオオタ車シャーシ設計の提供）などで協力したものの、その後はたま電気自動車が朝鮮戦争に伴う蓄電池価格の暴騰で持て余した在庫車を引き取って自社ブランドのガソリン車に改造販売した程度で、オオタ側にとっては顕著な利益とはならなかった。1952年、社名がオオタ自動車に改められた。1953年9月期末には資本金は2億円、従業員576人、4-9月の平均月産台数は貨物車（KC型）149台、乗用車（PA型・PB型）60台で、年間25-30%という高率の株主配当も行われ、一見社業は順調のようであった。しかしこの時期、トヨタや日産は、設備投資と本格的な戦後型量産乗用車トヨペット・クラウン・ダットサン・110の開発に全力投球しており、これらが市場に登場する1955年以降、大手自動車メーカーとの企業格差は回復不可能なものになっていく。