Na początku XX wieku powstał oddział NSU motorbike, a w 1905 roku pojawił się pierwszy samochód marki wyposażony w szwajcarski silnik Zendel. W 1932 roku produkcja samochodów w Heilbronn sprzedana została włoskiemu koncernowi FIAT. Podczas II wojny światowej NSU opracowało i wyprodukowało słynny motocykl z gąsienicowym układem bieżnym. Model NSU HK101 był półgąsienicowym motocyklem z silnikiem z Opla Olympia.
Na początku lat 30. NSU zwróciło się o pomoc w zaprojektowaniu nowego modelu samochodu do Porsche, które w 1933 roku przedstawiło pierwsze projekty. Z uwagi na problemy z konstrukcją pojazdu zrezygnowano z wprowadzenia modelu na rynek. Projekt Porsche powrócił wiele lat później wraz z modelem Volkswagen Garbus.
Po II wojnie światowej NSU zaczęło od nowa w całkowicie zniszczonej wojną fabryce z przedwojennymi konstrukcjami motocykli takich jak m.in. Quick, OSL i Konsul. Nadal oferowano model HK101 w wersji cywilnej, do jazdy po dowolnym terenie. Pierwsza powojenna konstrukcja marki pojawiła się w 1949 roku pod nazwą Fox. W 1953 roku do produkcji wprowadzony został motocykl o pojemności skokowej 250 cm³ z unikatowymi korbowodami i wałkiem rozrządu umieszczonym nad głowicą. Wszystkie te modele miały innowacyjną ramę skorupową kształtowaną przez tłoczenie stali i tylną jednostkę zawieszenia umieszczoną w środku.