Ett av de tidigaste patenten för en "ändlös kedjesåg" som består av en kedja av länkar som bär sågtänder beviljades till Frederick L. Magaw i Flatlands, New York 1883, uppenbarligen i syfte att tillverka brädor genom att sträcka kedjan mellan räfflade trummor.Ett senare patent som innehåller en styrram beviljades Samuel J. Bens från San Francisco den 17 januari 1905, hans avsikt var att fälla jättelika redwoods.Den första bärbara motorsågen utvecklades och patenterades 1918 av den kanadensiske millwright James Shand.Efter att han lät sina rättigheter förfalla 1930 utvecklades hans uppfinning vidare av det som blev det tyska företaget Festo 1933. Företaget, som nu fungerar som Festool, tillverkar bärbara elverktyg.Andra viktiga bidragsgivare till den moderna motorsågen är Joseph Buford Cox och Andreas Stihl;den senare patenterade och utvecklade en elektrisk motorsåg för användning på buckingplatser 1926 och en bensindriven motorsåg 1929, och grundade ett företag för att masstillverka dem.1927 utvecklade Emil Lerp, Dolmars grundare, världens första bensindrivna motorsåg och masstillverkade dem.

Andra världskriget avbröt leveransen av tyska motorsågar till Nordamerika, så nya tillverkare växte fram, inklusive Industrial Engineering Ltd (IEL) 1939, föregångaren till Pioneer Saws Ltd och en del av Outboard Marine Corporation, den äldsta tillverkaren av motorsågar i norr Amerika.

1944 övervakade Claude Poulan tyska fångar som kapade massaved i östra Texas.Poulan använde en gammal lastbilsskärm och gjorde den till en krökt del som användes för att styra kedjan."Bowguiden" gjorde det nu möjligt för motorsågen att användas av en enda operatör.

McCulloch i Nordamerika började tillverka motorsågar 1948. De tidiga modellerna var tunga tvåpersonersapparater med långa svärd.Ofta var motorsågar så tunga att de hade hjul som dragsågar.Andra kläder använde drivna linor från en drivenhet med hjul för att driva skärbalken.

Efter andra världskriget, förbättringar i aluminium och motordesign lättade motorsågar till den punkt där en person kunde bära dem.I vissa områden har motorsågs- och lunnaresättningen ersatts av fällslagtaren och skördaren.

Motorsågar har nästan helt ersatt enkla mandrivna sågar inom skogsbruket.De tillverkas i många storlekar, från små elektriska sågar avsedda för hem- och trädgårdsbruk, till stora "skogshuggare".Medlemmar av militära ingenjörsenheter är utbildade att använda motorsågar, liksom brandmän för att bekämpa skogsbränder och ventilera strukturbränder.

Tre huvudtyper av motorsågsvässare används: handhållen fil, elektrisk motorsåg och svärdsmonterad.

Den första elektriska motorsågen uppfanns av Stihl 1926. Kedjesågar blev tillgängliga för allmänheten från 1960-talet och framåt, men dessa var aldrig så framgångsrika kommersiellt som den äldre gasdrivna typen på grund av begränsad räckvidd, beroende av närvaron av en eluttag, plus hälso- och säkerhetsrisken med bladets närhet till kabeln.

Under större delen av det tidiga 2000-talet förblev bensindrivna motorsågar den vanligaste typen, men de mötte konkurrens från sladdlösa litiumbatteridrivna motorsågar från slutet av 2010-talet och framåt.Även om de flesta sladdlösa motorsågar är små och endast lämpar sig för häckklippning och trädoperationer, började Husqvarna och Stihl tillverka fullstora motorsågar för att kapa stockar i början av 2020-talet.Batteridrivna motorsågar bör så småningom se ökade marknadsandelar i Kalifornien på grund av statliga restriktioner som planeras träda i kraft 2024 för gasdrivna trädgårdsutrustningar.