Jamerson fikk snart et godt rykte som bassist i Detroit, og i 1959 ble han fast ansatt av Berry Gordy som studiomusiker i hans plateselskap Motown Records. Her fant han sine musikalske samarbeidspartnere i studiobandet The Funk Brothers. Dette var en samling lokale musikere, stort sett med bakgrunn fra Detroits jazzmiljø. Sammen spilte de på en lang rekke hits fra Motown på 1960- og 70-tallet, med artister som Stevie Wonder, Marvin Gaye, The Temptations, Four Tops og en rekke andre. Alle innspillingene ble gjort i Hitsville Studios.